關于關系數據庫主鍵的討論

2024-07-21 02:36:57

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　　從定義上講，一個關系數據庫必須包含規則化的表，并且每一表都包含一個主鍵。數據庫開發人員通常都不贊同使用無意義的數值作為一個表的主鍵。在技術上而言，這沒有對與錯之分——這只是一種意見。然而，我們卻強烈建議從無意義的數值建立主鍵，即我們使之作為代理鍵。在本文中，我們將討論代理鍵的強大功能和自然鍵的固有缺欠。
　　
　　主鍵的定義
　　　
　　
　　在討論之前，我們將定義一下主鍵(PRimary key)一詞。一個主鍵是唯一識別一個表的每一記錄，但這只是其作用的一部分，主鍵的主要作用是將記錄和存放在其他表中的數據進行關聯。在這一點上，主鍵是不同表中各記錄之間的簡單指針。所以，主鍵的值對用戶而言是沒有什么意義，并且和它要賦予的值也沒有什么非凡的聯系。
　　
　　當從每一表中選擇一個主鍵時，開發人員必須遵循以下的幾條規則：
　　
　　主鍵必須唯一的識別每一記錄。
　　一個記錄的主鍵不能為空。
　　當生成記錄時，主鍵的值必須存在。
　　主鍵必須保持穩定——你不能更改主鍵的域。
　　主鍵必須簡潔，不要包含過分的屬性。
　　主鍵的值不能改變。
　　請注重到，以上列表中的“必須”不是“可能”或者“絕大多數情況下” ——“必須”是絕對的，但這并不意味著你不能打破這一規則。假如你要打破這一規則，只是意味著你的程序不能和關系數據庫進行連接。對于關系數據庫模型、主鍵、標準化等方面的更多的信息，請訪問以下的網站：
　　
　　Database Normalization – Definitions(關系數據庫標準化——定義)
　　The University of Texas at Austin
　　自然鍵違反了規則
　　現在讓我們看看自然鍵如何違反以上的規則。為了執行關系數據庫規則，一個表不能包含多個記錄，這就意味著一個屬性必須也只能唯一的識別一個記錄。假設一個表存放職工信息，包括職工的名字，出生日期，社會保險號，以及雇用的日期。對于每一個職工都只有一個記錄與之對應。
　　
　　最初的，職工名字是自然主鍵最合適的候選，但是讓我們作深入的研究。在開始建立數據庫時，你不能等到知道職工名字才建立一個記錄，因為自然主鍵不能為空。所以，只有知道職工的正確名字后，你才能輸入職工的所有信息。
　　
　　主鍵答應包含多個域，所以單獨的存儲姓和名都不是問題。然而，一個公司的職工名字可能有相同的，這一方法即不成立。只要公司里有相同名字，主鍵就會擴展為至少有三個域，這樣你會發覺違反了規則。
　　
　　糾正錯誤
　　現在讓我們把以上的例子復雜化。假設你輸入的名字有錯誤。起初，這看起來并不是一個很重要的錯誤，你只要修改錯誤的值就可以了。但是請注重，你是不答應修改主鍵的值。而且這樣做也通常會破壞程序的完整性。可以這樣，可以更新主鍵的值，數據引擎即會自動的更新相關的值，但這一方法對于一個新手顯然是不合適的。
　　
　　在我們的范例中，修正一個拼寫錯誤的名字也不會有太多的反應。但假如主鍵與一個購買順序號相關聯，當主鍵的輸入值有錯誤時，相關聯的購買順序號的值也會出現混亂，這對程序的完整性有很大的影響。
　　代理鍵能遵循規則
　　　
　　
　　顯然，使用自然鍵作為主鍵會產生很多問題。現在將一個遞增的值作為職工表的主鍵，然后看看結果會是怎么樣。最重要的是，遞增值必須是唯一的。由于系統能夠自動生成這一遞增值，可以避免了數據的輸入錯誤。除此之外，當記錄有輸入時遞增值一定會存在，所以主鍵一定不會為空。
　　
　　一個代理鍵是不會改變的，而且只依靠于一個域，所以它非凡的簡潔。自動遞增的域提供了一個唯一的，穩定的，簡潔的主鍵。
　　
　　其他的爭論
　　很多數據庫開發系統把唯一的索引應用到主鍵，這就消除了多個記錄——因為系統不能接受多個記錄。然而，你可以人為的使用一個唯一的索引，而不需要將一個主鍵作為一個索引。人為處理會消耗更多的資源。
　　
　　一些開發人員認為主鍵應該識別相關的記錄，也就是說，用戶應該識別值為“Jane Smith”的主鍵與職工Jane Smith的記錄相關聯。假如值為“Jane Smith”的主鍵沒有什么意義，比如只是一個遞增的值，這就與職工Jane Smith的信息毫無關系。事實是這樣的，沒有什么規則確保主鍵值與記錄有什么關聯。
　　
　　在一個設計合理的數據庫中，用戶是無法看到主鍵的值。實際上，用戶也不需要知道主鍵是否存在，有時候主鍵對用戶沒有什么用處。代理鍵運行得很好，因為數值與記錄之間存在isno的關系。
　　
　　自然鍵與代理鍵的比較
　　當把這兩種主鍵一一作比較，自然主鍵將會處于劣勢，如表A所示。數據還是數據，數據不會成為系統的指針，因為這些選項不能受開發人員所控制，在程序中或系統自生成的鍵都是穩定的，它們也不能為空值。
　　
　　表 A
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