主键和外键的设置意义

主键和外键的设置意义:


    主键和外键是把多个表组织为一个有效的关系数据库的粘合剂。主键和外键的设计对物理数据库的性能和可用性都有着决定性的影响。


    必须将数据库模式从理论上的逻辑设计转换为实际的物理设计。而主键和外键的结构是这个设计过程的症结所在。一旦将所设计的数据库用于了生产环境,就很难对这些键进行修改,所以在开发阶段就设计好主键和外键就是非常必要和值得的。


主键:


关系数据库依赖于主键—它是数据库物理模式的基石。主键在物理层面上只有两个用途:
1. 惟一地标识一行。
2. 作为一个可以被外键有效引用的对象。


基于以上这两个用途,下面给出了我在设计物理层面的主键时所遵循的一些原则:


1. 主键应当是对用户没有意义的。如果用户看到了一个表示多对多关系的连接表中的数据,并抱怨它没有什么用处,那就证明它的主键设计地很好。


2. 主键应该是单列的,以便提高连接和筛选操作的效率。


3. 永远也不要更新主键。实际上,因为主键除了惟一地标识一行之外,再没有其他的用途了,所以也就没有理由去对它更新。
注:这项原则对于那些经常需要在数据转换或多数据库合并时进行数据整理的数据并不适用。


4. 主键不应包含动态变化的数据,如时间戳、创建时间列、修改时间列等。


5. 主键应当有计算机自动生成。如果由人来对主键的创建进行干预,就会使它带有除了惟一标识一行以外的意义。一旦越过这个界限,就可能产生认为修改主键的动机,这样,这种系统用来链接记录行、管理记录行的关键手段就会落入不了解数据库设计的人的手中。


外键是用来和其他表建立联系用的:这个表中的一列和另外一个表中的一列相同,为了让这两个表联系起来,就把其中一个表中的列设成外键,把另外一个表列设成主键,就实现了这两个表的关联。一个表可以有多个外键。但主键只能有一个。

<think>好的,我现在需要帮助用户理解数据库中的主键的作用,以及它们如何维护数据完整性关系约束。首先,我得先回顾一下主键的基本概念,然后结合用户提供的引用内容,思考如何清晰地解释这些概念。 用户提到了主键的作用,数据完整性以及关系约束。根据引用[1]中的例子,主键是用来唯一标识表中的每一行数据,比如stu表中的sid字段,作为主键,确保每个学生的sid是唯一的。同时,主键约束还可以自增,这样在插入数据时不需要手动指定,数据库会自动处理。这里需要强调主键的唯一性不可重复性,以及它在数据检索中的关作用。 然后是,用户提供的引用[2]提到了组合主键插入数据时的约束。的作用在于建立表与表之间的关系,确保引用的有效性。比如,在订单表中,可能有PnoCno作为,分别指向产品表客户表的主键,这样在插入数据时,数据库会检查这些值是否存在对应的主键,从而保证数据的完整性。此,级联操作也是一个重点,比如级联更新或删除,当主表中的记录被修改或删除时,关联的子表如何处理这些变化。 接下来需要解释数据完整性,包括实体完整性(主键确保)、参照完整性(确保)域完整性(比如数据类型、非空约束等)。主键维护实体完整性,确保每行数据唯一;维护参照完整性,确保关系有效。用户可能还需要了解如何在实际的数据库设计中应用这些约束,比如创建表时的语法,以及可能遇到的问题,比如违反约束时的错误处理。 另,用户的问题可能涉及到实际应用场景,比如如何选择主键(自然主键还是代理主键),的使用对性能的影响,以及何时使用级联操作。这些也需要在回答中简要提及,以帮助用户全面理解。 需要确保回答结构清晰,分点说明主键的作用,结合示例代码解释创建方式,并讨论数据完整性关系约束。同时,根据用户提供的引用,可以引用其中的例子,比如stu表Ord表的创建语句,来说明主键的定义方法。最后,生成的相关问题需要覆盖主键的区别、设计考虑、组合主键的使用以及与级联操作的关系,帮助用户进一步深入学习。</think>### 数据库主键的作用及数据完整性解析 #### 一、主键(Primary Key)的作用 1. **唯一标识记录** 主键是表中每条记录的唯一标识符,保证字段值**不可重复且非空**。例如在`stu`表中,`sid`字段通过`primary key`约束确保每个学生的学号唯一[^1]。 2. **数据检索优化** 主键默认创建唯一索引,能加速查询操作。例如通过`WHERE sid=1001`可快速定位特定学生记录。 3. **实体完整性约束** 强制保证表中不存在重复或空值记录,例如以下定义方式: ```sql CREATE TABLE stu ( sid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, sname VARCHAR(20) ); ``` #### 二、(Foreign Key)的作用 1. **建立表间关联** 指向另一张表的主键,实现数据关系映射。例如订单表`Ord`中的`Pno`可指向产品表的主键[^2]。 2. **参照完整性约束** 确保值必须存在于关联表的主键中。若尝试插入`Pno='P9999'`但产品表无此值,操作将被拒绝。 3. **级联操作控制** 通过`ON DELETE CASCADE`或`ON UPDATE CASCADE`实现自动同步。例如删除产品时,关联的所有订单自动删除。 #### 三、数据完整性的实现 | 完整性类型 | 实现方式 | 示例 | |------------------|------------------------|---------------------------| | **实体完整性** | 主键约束 | `sid INT PRIMARY KEY` | | **参照完整性** | 约束 | `FOREIGN KEY (Pno) REFERENCES Product(Pno)` | | **域完整性** | 数据类型、非空约束等 | `age INT CHECK(age>0)` | #### 四、典型应用场景 1. **主键设计** - 自增主键(如`AUTO_INCREMENT`)适用于无业务意义的代理 - 组合主键(如`Ord`表的`(Pno, Cno)`)用于多字段唯一性约束[^2] 2. **与级联** ```sql CREATE TABLE Ord ( Pno CHAR(5), Cno CHAR(5), FOREIGN KEY (Pno) REFERENCES Product(Pno) ON DELETE CASCADE ); ``` ####
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