数据库键(Key)详解：从候选键到外键的完整解析
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/te/tech-interview-for-developer 什么是数据库键？
在数据库系统中，键(Key)是用于在关系中唯一标识元组(Tuple)或建立表与表之间关系的属性集合。键的主要作用体现在数据检索和排序时，作为区分不同记录的依据。理解各种键的概念及其区别，是数据库设计和优化的基础。
键的类型详解
1. 候选键(Candidate Key)
候选键是能够唯一标识关系中每个元组的最小属性集合。一个关系可能有多个候选键。
核心特性：
- 唯一性(Uniqueness)：该键的值必须能够唯一确定一个元组
- 最小性(Minimality)：不能从中移除任何属性而不破坏唯一性
实际应用示例： 在学生表中，可能同时存在"学号"和"身份证号"两个属性都能唯一标识学生，这两个属性都可以作为候选键。
2. 主键(Primary Key)
主键是从候选键中选出的一个主要标识符，用于唯一标识表中的每个记录。
重要特征：
- 不允许NULL值
- 值必须唯一
- 一个表只能有一个主键
- 通常作为其他表的外键引用目标
选择主键的最佳实践：
- 优先选择单列而非复合键
- 选择值不频繁变更的列
- 考虑使用自动递增的整数类型
3. 替代键(Alternate Key)
替代键是那些未被选为主键的候选键，也称为备用键。
特点：
- 具备候选键的所有特性
- 可以作为唯一约束使用
- 在业务逻辑变更时可提升为主键
4. 超键(Super Key)
超键是能够唯一标识元组但不一定满足最小性的属性集合。
理解要点：
- 任何包含候选键的属性集都是超键
- 可能包含冗余属性
- 在实际设计中应避免使用
示例： 在学生表中，"学号+姓名+性别"可以组成超键，虽然能唯一标识学生，但包含不必要属性。
5. 外键(Foreign Key)
外键用于建立和加强两个表数据之间的链接，它引用另一个表的主键。
关键特性：
- 确保引用完整性
- 可以防止意外的数据删除
- 支持级联更新和删除操作
外键约束类型：
- RESTRICT：阻止删除或更新
- CASCADE：自动级联操作
- SET NULL：将外键设为NULL
- NO ACTION：与RESTRICT类似
键的选择策略
- 主键选择：优先考虑单列、数值型、不频繁变更的列
- 复合键使用：当单个属性无法保证唯一性时考虑
- 自然键与代理键：根据业务需求选择自然存在的键或人工生成的键
- 外键设计：明确关系并考虑性能影响
常见问题解答
Q：一个表可以有多个主键吗？ A：不可以，但可以通过定义多个唯一约束来实现类似效果。
Q：外键必须引用主键吗？ A：通常引用主键，但也可以引用具有唯一约束的列。
Q：所有数据库都强制外键约束吗？ A：不是，某些NoSQL数据库不强制外键约束，需要应用层保证。
理解这些键的概念和区别，对于设计高效、可靠的数据库模式至关重要。在实际应用中，应根据具体业务需求和数据特点选择合适的键策略。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
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