13.1.1 实体完整性-MySQL从入门到精通(四)

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13.1.1 实体完整性

在数据库管理系统中，数据完整性是确保数据库数据准确性和可靠性的关键机制之一。MySQL作为广泛使用的关系型数据库管理系统，自然也提供了多种数据完整性约束来维护数据的正确性和一致性。实体完整性（Entity Integrity）是其中最基本也是最重要的一种约束，它确保了数据库表中每一行数据（即每一个实体）的唯一性和标识性。

13.1.1.1 实体完整性的定义

实体完整性主要关注于表中的主键（Primary Key）约束。主键是表中的一列或列组合，用于唯一标识表中的每一行数据。它必须满足两个条件：唯一性（Unique）和非空性（Not Null）。唯一性意味着表中的每一行在主键列上的值都是唯一的，没有两行可以拥有相同的主键值。非空性则要求主键列在插入新记录时不能留空，必须为每一行数据提供一个明确的标识符。

13.1.1.2 主键的作用

唯一标识：主键为表中的每一行提供了一个独一无二的标识符，使得我们能够准确地定位和访问数据库中的特定数据行。
关系基础：在关系型数据库中，表与表之间通过外键（Foreign Key）建立联系，而外键必须参照另一表的主键。因此，主键是实现表间关联和数据完整性的基础。
查询优化：数据库管理系统可以利用主键来优化查询性能，因为主键通常会被自动创建索引，加速数据的检索速度。
数据完整性保障：通过确保主键的唯一性和非空性，实体完整性约束有助于防止数据重复和缺失，从而维护数据库的完整性和准确性。

13.1.1.3 设置主键

在MySQL中，设置主键可以通过在创建表时指定列为主键，或者在表创建后添加主键约束来实现。

创建表时指定主键

CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT AUTO_INCREMENT,
    FirstName VARCHAR(50),
    LastName VARCHAR(50),
    Email VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (EmployeeID)
);

在这个例子中，EmployeeID列被设置为主键，同时使用了AUTO_INCREMENT属性来自动为新记录生成唯一的ID值。

在现有表中添加主键

如果表已经存在且尚未设置主键，可以通过ALTER TABLE语句来添加。

ALTER TABLE Employees
ADD PRIMARY KEY (EmployeeID);

注意，如果尝试将包含重复值或非空值缺失的列设为主键，MySQL将报错，因为这会违反实体完整性的要求。

13.1.1.4 复合主键

在某些情况下，单个列可能不足以唯一标识表中的每一行，此时可以使用复合主键，即两个或多个列的组合来作为主键。

CREATE TABLE Orders (
    OrderID INT,
    ProductID INT,
    Quantity INT,
    OrderDate DATE,
    PRIMARY KEY (OrderID, ProductID)
);

在这个例子中，OrderID和ProductID的组合构成了复合主键，确保了即使在同一个订单中，每个产品的订购记录也是唯一的。

13.1.1.5 实体完整性与数据操作

实体完整性约束在数据插入、更新和删除操作中起着至关重要的作用。

插入操作：当尝试向表中插入新记录时，如果违反了主键的唯一性约束（例如，尝试插入一个已存在的EmployeeID），MySQL将拒绝该操作并返回错误。
更新操作：更新操作同样受到实体完整性的限制。如果更新操作试图将主键列的值更改为一个已存在的值，或者将主键列更新为空（如果主键列被设置为NOT NULL），则操作将被拒绝。
删除操作：虽然删除操作本身不直接受实体完整性约束的影响，但删除包含外键引用的主键行时，需要特别注意，因为这可能违反参照完整性（Referential Integrity），即外键约束要求子表中的外键值在父表中必须存在。

13.1.1.6 实体完整性的重要性

实体完整性是数据库设计中不可或缺的一部分，它确保了数据的唯一性和准确性，为数据查询、更新和删除操作提供了可靠的基础。通过严格遵守实体完整性约束，可以显著降低数据冗余、不一致和错误的风险，提高数据库的整体质量和效率。

13.1.1.7 实践建议

合理设计主键：在选择主键时，应考虑到其唯一性、稳定性和效率。对于大多数情况，使用自增的整数ID作为主键是一个简单且高效的选择。
避免使用业务逻辑数据作为主键：尽管在某些情况下，业务逻辑数据（如身份证号、邮箱地址等）看似可以作为主键，但这样做可能会带来潜在的问题，如数据变更、格式不一致等。
利用复合主键解决复杂需求：当单个列无法唯一标识行时，考虑使用复合主键。但要注意，复合主键可能会增加查询和索引的复杂性。
定期审查和维护主键：随着数据库应用的发展，可能需要重新评估和调整主键的设计。例如，当发现主键设计不合理或影响性能时，应考虑进行优化或重构。

综上所述，实体完整性是MySQL数据库设计中至关重要的一环。通过合理设置和维护主键约束，可以确保数据库数据的唯一性、准确性和可靠性，为数据库应用的稳定运行提供有力保障。