05 | 主键：如何正确设置主键？-MySQL必知必会核心内容

当前位置:　首页>> 技术小册>> MySQL必知必会核心内容

### 05 | 主键：如何正确设置主键？

在数据库设计与优化的道路上，主键（Primary Key）扮演着举足轻重的角色。它不仅定义了表中每条记录的唯一性，还是数据库管理系统（DBMS）进行数据检索、更新、删除等操作的基础。正确设置主键对于维护数据的完整性、提高查询效率以及促进数据库性能优化至关重要。本章将深入探讨主键的基本概念、选择原则、设置方法以及常见误区，帮助您在MySQL数据库中正确设置主键。

#### 一、主键的基本概念

主键是表中的一列或多列的组合，其值能够唯一标识表中的每一条记录。在MySQL中，主键具有以下特性：

1. **唯一性**：主键列中的每个值都必须是唯一的，不允许有重复值。
2. **非空性**：主键列不允许有空值（NULL）。
3. **一个表只能有一个主键**，但主键可以包含多个列（复合主键）。
4. **主键列的值自动成为该表的索引**，这有助于加快数据检索速度。

#### 二、为什么需要主键？

1. **数据完整性**：主键保证了表中每条记录的唯一性，防止了数据冗余和冲突。
2. **关系完整性**：在关系数据库中，主键是建立表之间关系的基石，如外键约束就依赖于主键。
3. **查询效率**：主键索引的存在，使得基于主键的查询操作能够迅速定位到数据，提高查询效率。
4. **自动更新与维护**：在大多数数据库系统中，当插入新记录时，如果主键是自增的，系统会自动为新记录分配一个唯一的标识符，简化了数据维护过程。

#### 三、如何选择主键？

正确选择主键是数据库设计的重要一环，以下是一些指导原则：

1. **自然主键与代理主键**：
   - **自然主键**：基于业务逻辑的自然属性，如身份证号、邮箱地址等。自然主键易于理解，但可能面临值变更的风险。
   - **代理主键**：也称为人工主键或合成主键，通常是一个无业务含义的整数序列（如自增ID）。代理主键不受业务逻辑变化的影响，且易于维护。

在选择时，需权衡自然主键的直观性和代理主键的稳定性。

2. **考虑查询需求**：选择经常作为查询条件的列作为主键或主键的一部分，可以优化查询性能。

3. **避免使用复杂数据类型**：主键最好使用简单数据类型（如整型），避免使用大型对象（LOB）或复杂的数据结构，以减少存储空间和索引维护的开销。

4. **复合主键的考量**：当单个列无法保证唯一性时，可以考虑使用复合主键。但需注意，复合主键会增加索引的复杂性和维护难度。

5. **性能与空间平衡**：主键的选择还需考虑其对数据库性能和存储空间的影响。例如，使用自增ID作为主键可以减少页面分裂，提高插入性能。

#### 四、如何设置主键？

在MySQL中，设置主键可以通过以下几种方式：

1. **在创建表时指定主键**：

```sql
   CREATE TABLE Users (
       UserID INT AUTO_INCREMENT,
       Username VARCHAR(50) NOT NULL,
       Email VARCHAR(100) NOT NULL,
       PRIMARY KEY (UserID)
   );
   ```

在这个例子中，`UserID`被设置为表的主键，并且是自动增长的。

2. **在已有表上添加主键**：

如果表已存在但未设置主键，可以使用`ALTER TABLE`命令添加主键：

```sql
   ALTER TABLE Users ADD PRIMARY KEY (UserID);
   ```

注意，如果尝试将已包含重复值的列设为主键，该操作将失败。

3. **使用复合主键**：

如果需要，也可以设置复合主键，即主键由多列组成：

```sql
   CREATE TABLE Orders (
       OrderID INT AUTO_INCREMENT,
       ProductID INT NOT NULL,
       OrderDate DATE NOT NULL,
       PRIMARY KEY (OrderID, ProductID)
   );
   ```

在这个例子中，`OrderID`和`ProductID`的组合被设置为复合主键。

#### 五、主键设置的常见误区

1. **忽略主键的必要性**：认为所有表都不需要主键，或认为可以通过业务逻辑保证数据的唯一性，这是错误的。主键是数据库设计的基本要素之一，有助于维护数据的完整性和提高查询效率。

2. **过度使用复合主键**：虽然复合主键在某些情况下是必要的，但过度使用会增加索引的复杂性和查询的难度。在可能的情况下，应优先考虑使用简单主键。

3. **选择易变的列作为主键**：如将用户的邮箱地址或电话号码作为主键，这些信息可能会变更，导致数据一致性问题。应选择不易变的列（如自增ID）作为主键。

4. **忽视主键对性能的影响**：主键的选择会直接影响数据库的插入、更新和查询性能。在设计主键时，应充分考虑其对性能的影响。

5. **忽视外键约束**：虽然外键约束与主键直接相关，但设置主键时容易忽视外键约束的规划和实施。外键约束有助于维护表之间的关系完整性和数据一致性。

#### 六、总结

主键是数据库设计中不可或缺的一部分，它确保了表中数据的唯一性和完整性，并为数据库操作提供了高效的索引支持。正确设置主键需要考虑多个因素，包括自然主键与代理主键的选择、查询需求、性能与空间的平衡等。在MySQL中，可以通过创建表时指定主键、在已有表上添加主键或使用复合主键等方式来设置主键。同时，应避免主键设置的常见误区，以确保数据库设计的合理性和高效性。

该分类下的相关小册推荐：

MySQL从入门到精通(一)

细说MySQL(零基础到高级应用)

MySQL 实战 45 讲

MySQL必会核心问题

MySQL8.0入门与实践

MySQL从入门到精通(五)

MySQL从入门到精通(三)

MySQL从入门到精通(二)

SQL零基础到熟练应用(增删改查)

MySQL从入门到精通(四)