数据库主键的设计方法探讨

摘 要：数据库设计的好坏会直接影响到软件研发和实际操作过程，而以主键为核心的部分又主导着数据库的功能和运行状态，间接发挥了后台支撑的作用。本文深入了解了主键的内容和属性，研究主键设计过程中遵循的几大原则，在此基础上提出了主键的设计方法，提倡以编号、自动编号、COMB、自制加一来作为主键，在维持关系表唯一性、关联性的前提下开拓数据库的稳定性、可行性，真正意义上开发出适合数据录入、用户检索和网络运行的主键类型。

关键词：数据库；主键；设计方法

科学、有效的数据库设计对软件研发工作起到事半功倍的作用，细化数据库工作的每个环节，其中核心部分就是主键设计，它直接影响到数据导入、用户检索等重要问题，只有可行性高、稳定性强且可靠性大的数据库主键才能建立起关系表的关联关系，实现记录和插录的辨识性、一致性。根据主键设计原则来寻找和扩展方式方法至关重要，选择真正适合数据库运行的主键模式，提高运行速度。

1 主键

主键具有标识某一行的作用，从本质来说是一类属性或属性组，通常应用在处理外键关联问题上，主键的嵌入使得修改和删除记录变得更加便捷、有效，能维持整个关系表的完好度。实际操作过程中主键必须是实值，且单个表对应单个键和多个候选键。在操作要求的指导下主键可进行删除和设置处理，主键的功能还体现在审核数据和确保资料无恙等方面上，所以在删除或更新数据时准确率显著提高，主键和外键构成参照关系，还肩负着完整性约束的任务，避免出现数据出错的现象。一般来说主键所在列等同于关键字，实际查询过程中访问速度得以显著提高，使其快速呈现出有效数据。

2 主键的设计原则

存在主键即代表着整个表结构具备完整性和可行性，将可辨别的字段放入表内即可生成记录。将主键嵌入表中可顺势形成所有记录，在这个过程中还约束了和已有主键字段值一致的数据，避免出现输入和已存值相同的情况；只要不同表之间存在关联关系即可引用对方记录，利用表内主键值来引索出所需数据。设计切合数据库、关系表的主键至关重要，对后续运行状态影响巨大，在设计关系表主键过程中要遵循以下原则：（1）外键匹配相应的关联字段；（2）单个键只能存在一个；（3）禁止出现复合键；（4）单个外键只能对应关联中一个键字段。

3 主键的设计方法

3.1 编号作主键

使用编号来设计主键的模式通常应用在小项目低扩展问题上，实际业务中涉及的唯一字段就是“编号”本身，附着了主键功能和属性。学校在设计学生表时擅长用“学号”来替代主键，从方法和执行环节上来说都相对简单，操作数据库间数据复制活动中能有效的避开键值矛盾区域，保证数据合并的有效性，而实际执行过程中只需要将主键值段放入唯一的数据库中即可。该种方法虽然原理清晰、操作简单，但也存在或多或少的问题，首先在编号修改过程中要花费大量精力来寻找相关表，增加了发生数据冲突的概率，降低了网络运行速度，而手工维护主键的模式繁琐而量大，不利于关系表的正常运行状态。

3.2 自动编号作主键

自动编号作主键的第一步就是建立起有效的ID字段，它具有自动增长、快速调度的优点，所以无论向数据库添加多少数据都不会受到主键取值活动的影响，只要记录插录生成就会将信息反馈到数据库系统，分配出来的数值是唯一且有效的。自动编号方法还具有方便、节省的优点，本身数字化类型决定了小空间、宽检索特点，解决了中间多环节、杂流程的问题。唯一的不足之处体现在手动插入指定ID记录现象上，操作者在遇到系统之间集成情况时难以完成数据导入工作，而原系统的ID发生主键矛盾的概率剧增，同样会带来网络的负担甚至崩溃。运行数据缓冲模式时也会造成一定的困扰，主键和外键的值将变得不确定。

3.3 使用“COMB（Combine）”作主键

“COMB”设计方法由Jimmy Nilsson提出，在《The Cost of GUIDs as Primary Keys》得以实现COMB数据类型。首先将组合方式来排列位于UniqueIdentifier前十位的字节，而GUID生成的时间则用最后的6个字节来代替，完成UinqueIdentifier和时间信息之间的有效组合，实现唯一性和成效性，对使用者来说能迅速得到索引结果。使用COMB作主键虽然能避免数据重复的情况，但在执行删除、插入等操作环节时速度有所降低。

3.4 自制加一作主键

自制加一作主键极具灵活性，首先要把主键类型设置为字符型，通过手动完成表的建立工作，以表名来设为字段，保证当前序列值满足特别表要求。在处理表中插入值时要从多类表中选择相应表，往最大值内加一后即可插入。Lock和unLock线程方式可以很好的处理数据并发的现象，一旦生成值符合要求就开启Lock模式，值出来了就转换成unLock模式，很好的解决了表值同时生成的问题。缺点就是很难在导前和导后保持一致性，在和其他系统集成的过程中生成方法会不断改变，自制表的主动性会随之减弱。

4 结语

设计数据库主键过程中要综合考量各方面问题，以数据库规模为出发点，分析用户群、操作频率、应用方向等内容，以设计原则为指导，考量操作的可行性和稳定性，以关系表、数据库的关联关系为契合点，避免出现主键数值重复、冲突的现象，真正意义上优化数据库的主键功能。

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