数据库主键

Posted 2020-08-25 一只猫的旅行

在我们的数据库设计中，不可逃避的就是数据库表的主键，可能有很多朋友没有深入思考过，主键的设计对整个数据库的设计影响很大，因此我们不得不要重视起来。

主键的必要性 :

在有些数据库中，虽然主键不是必需的，但最好为每个表都设置一个主键，不管是单主键还是复合主键。它存在代表着表结构的完整性，表的记录必须得有唯一区分的字段，主键主要是用于其他表的外键关联，以及本记录的修改与删除。

主键的无意义性 ：

在开发过程中，读者可能会看到将一些表使用有意义的字段表示主键，例如“用户登录信息表”将“登录名”（英文名）作为主键，“订单表”中将“订单编号”作为主键，如此设计主键一般都是没什么问题，因为将这些主键基本不具有“意义更改”的可能性。但是，也有一些例外的情况，例如“订单表”需要支持需求“订单可以作废，并重新生成订单，而且订单号要保持原订单号一致”，那将“订单编号”作为主键就满足不了要求了。因此读者在使用具有实际意义的字段作为主键时，需要考虑是否存在这种可能性。

主键的选择

    我们现在在思考一下，应该采用什么来作表的主键比较合理，申明一下，主键的设计没有一个定论，各人有各人的方法，哪怕同一个，在不同的项目中，也会采用不同的主键设计原则。

第一：编号作主键

     此方法就是采用实际业务中的唯一字段的“编号”作为主键设计，这在小型的项目中是推荐这样做的，因为这可以使项目比较简单化，但在使用中却可能带来一些麻烦，比如要进行“编号修改”时，可能要涉及到很多相关联的其他表，就象黎叔说的“后果很严重” ; 还有就是上面提到的“业务要求允许编号重复时”，我们再那么先知，都无法知道业务将会修改成什么 ?

第二：自动编号主键

这种方法也是很多朋友在使用的，就是新建一个 ID 字段，自动增长，非常方便也满足主键的原则，

优点是：

　　数据库自动编号，速度快，而且是增量增长，聚集型主键按顺序存放，对于检索非常有利 ; 

　　数字型的，占用空间小，易排序，在程序中传递也方便 ; 

　　如果通过非系统增加记录（比如手动录入，或是用其他工具直接在表里插入新记录，或老系统数据导入）时，非常方便，不用担心主键重复问题。

缺点是：

　　其实缺点也就是来自其优点，就是因为自动增长，在手动要插入指定 ID 的记录时会显得麻烦，尤其是当系统与其他系统集成时，需要数据导入时，很难保证原系统的 ID 不发生主键冲突（前提是老系统也是数字型的） ; 

　　如果其他系统主键不是数字型那就麻烦更大了，会导致修改主键数据类型了，这也会导致其他相关表的修改，后果同样很严重 ; 

　　就算其他系统也是数字型的，在导入时，为了区分新老数据，可能想在老数据主键前统一加一个“ o ”(old)来表示这是老数据，那么自动增长的数字型又面临一个挑战。

　　mysql（auto_increment）、SQL Server（IDENTITY）、Informix、Oracle（首先创建自增序列，接着为自增主键的表创建插入时的触发器，给自增主键ID赋值）等数据库都支持这种自增主键，这种主键在各种系统中应用广泛，但是如果考虑到有新旧系统并存等问题，为了避免不必要的麻烦，使用自增主键要三思。

 

第三： Max 加一

优点是：

　　由于自动编号存在那些问题，所以有些朋友就采用自己生成，同样是数字型的，只是把自动增长去掉了，

　　采用在Insert 时，读取 Max 值后加一，这种方法可以避免自动编号的问题，

缺点是：

　　但也存在一个效率问题，如果记录非常大的话，那么Max() 也会影响效率的 ;

　　更严重的是并发性问题，如果同时有两人读到相同的 Max 后，加一后插入的 ID 值会重复，这已经是有经验教训的了。

第四：自制加一

　　考虑 Max 加一的效率后，有人采用自制加一，也就是建一个特别的表，字段为：表名，当前序列值。这样在往表中插入值时，先从此表中找到相应表的最大值后加一，进行插入，有人可能发现，也可能会存在并发处理，这个并发处理，我们可以采用 lock 线程的方式来避免，在生成此值的时，先 Lock ，取到值以后，再 unLock 出来，这样不会有两人同时生成了。这比 Max 加一的速度要快多了。

　　但同样存在一个问题：在与其他系统集成时，脱离了系统中的生成方法后，很麻烦保证自制表中的最大值与导入后的保持一致，而且数字型都存在上面讲到的“ o ”老数据的导入问题。因此在“自制加一”中可以把主键设为字符型的。字符型的自制加一我倒是蛮推荐的，应该字符型主键可以应付很多我们意想不到的情况。

  1 package com.aspboy.base.database.util;
  2 import java.util.HashMap;
  3 public class KeyGenerator 
  4 {
  5  private static KeyGenerator keygen=new KeyGenerator();
  6  private static final int POOL_SIZE=20;
  7  private HashMap keylist=new HashMap(10);
  8  private KeyGenerator()
  9  {}
 10  
 11  public static KeyGenerator getInstance()
 12  {
 13   return keygen;
 14  }
 15  public synchronized int  getNextKey(String keyName)
 16  {
 17   KeyInfo keyinfo;
 18   if (keylist.containsKey(keyName))
 19   {
 20    keyinfo=(KeyInfo)keylist.get(keyName);
 21    System.out.println("key found");
 22   }
 23   else
 24   {
 25    keyinfo=new KeyInfo(POOL_SIZE,keyName);
 26    keylist.put(keyName, keyinfo);
 27    System.out.println("new key created");
 28   }
 29   return keyinfo.getNextKey();
 30  }
 31  
 32 }
 33  
 34  
 35 package com.aspboy.base.database.util;
 36 import com.aspboy.base.database.DBBean;
 37 public class KeyInfo 
 38 {
 39  private int keyMax;
 40  private int Keymin;
 41  private int nextKey;
 42  private int poolSize;
 43  private String keyName;
 44  //private int times ;
 45  
 46  public KeyInfo(int poolSize,String keyName)
 47  {
 48   this.poolSize=poolSize;
 49   this.keyName=keyName;
 50   loadFromDB();
 51   //times++;
 52   //System.out.println("get keyvalue from db tiems=="+times);
 53   
 54  }
 55  public int getKeyMax() {
 56   return keyMax;
 57  }
 58  public int getKeymin() {
 59   return Keymin;
 60  }
 61  
 62  private void loadFromDB()
 63  {
 64   String sql1="update tb_key set KeyValue=KeyValue+"+poolSize+" where keyName=\'"+keyName+"\'";
 65   DBBean.executeSql(sql1);
 66   String sql2="select KeyValue from  tb_key  where keyName=\'"+keyName+"\'";
 67   int keyFromDB=DBBean.getIntSingle(sql2);
 68   keyMax=keyFromDB;
 69   Keymin=keyFromDB-poolSize+1;
 70   nextKey=Keymin;
 71  }
 72  public int getNextKey() {
 73   
 74   if (nextKey>keyMax)
 75   {
 76    loadFromDB();
 77    System.out.println("get keyvalue from db");
 78    
 79   }
 80   return nextKey++;
 81  }
 82  
 83  
 84 }
 85  
 86  
 87  
 88 调用 方法： KeyGenerator.getInstance().getNextKey(keyName);
 89  
 90  
 91 keyName 为表名称
 92  
 93  
 94 相关数据库结构：
 95  
 96 表tb_key
 97  
 98 字段如下：
 99  
100  KeyValue：pk大小
101  
102 keyName：表名
103  

View Code

第五： GUID 主键

　　目前一个比较好的主键是采用 GUID ，当然我是推荐主键还是字符型的，但值由 GUID 生成， GUID 是可以自动生成，也可以程序生成，而且键值不可能重复，可以解决系统集成问题，几个系统的 GUID 值导到一起时，也不会发生重复，就算有“ o ”老数据也可以区分，而且效率很高，在 .NET 里可以直接使用 System.Guid.NewGuid() 进行生成，在 SQL 里也可以使用 NewID() 生成。优点是：

　　同 IDENTITY 列相比， uniqueidentifier 列可以通过 NewID() 函数提前得知新增加的行 ID ，为应用程序的后续处理提供了很大方便。

　　便于数据库移植，其它数据库中并不一定具有 IDENTITY 列，而 Guid 列可以作为字符型列转换到其它数据库中，同时将应用程序中产生的 GUID 值存入数据库，它不会对原有数据带来影响。

　　便于数据库初始化，如果应用程序要加载一些初始数据， IDENTITY 列的处理方式就比较麻烦，而 uniqueidentifier 列则无需任何处理，直接用 T-SQL 加载即可。

　　便于对某些对象或常量进行永久标识，如类的 ClassID ，对象的实例标识， UDDI 中的联系人、服务接口、 tModel 标识定义等。

缺点是：

　　GUID 值较长，不容易记忆和输入，而且这个值是随机、无顺序的

　　GUID 的值有 16 个字节，与其它那些诸如 4 字节的整数相比要相对大一些。这意味着如果在数据库中使用uniqueidentifier 键，可能会带来两方面的消极影响：存储空间增大；索引时间较慢。

　　基于上面的分析，使用GUID的利大于弊，笔者推荐可以采用此种方式。

第六：具有实际意义的主键

　　有些表可以使用具有实际意义的主键，但这种表为数不多，因为要保证该字段长久的具有行记录唯一的特点，如若有可能变成该表中的非唯一字段，那它就不适合将其变成主键。

　　笔者建议有些表可以使用具有实际意义的主键，例如“用户信息表”的“用户登录名”字段基本都是唯一的，而且几乎不可能变成一个登录名对应两条记录，因此可以使用其作为主键。另外，例如“一号通用户信息表”中，“一号通号码”肯定是唯一的，因此也可作为主键。

我也不是推荐 GUID 最好，其实在不同的情况，我们都可以采用上面的某一种方式，思考了一些利与弊，也方便大家在进行设计时参考。

  1、采用mysql自增长主键策略 
     ：简单，不需要程序特别处理 
     ：这种方法对以后如果项目移植到其它数据库上改动会比较大，oracle、    db2采用Sequence，mysql、sqlServer又采用自增长，通用性不好 
  2、使用时间戳+随机数 
    ：实现简单，与数据库无关，移植性较好 
     ：长度太长，最少也得20位，不仅占空间并且建索引的话性能会比较差点吧 
  3、每次取主键最大值+1做为新的主键 
    ：主键长度可控，移植性较好 
    ：并发写可能会造成主键冲突，对并发也不太好控制 
  4、单独建一个存放主键的表 
    ：实现简单，移植性较好 
    ：需要考虑并发问题，整个系统主键生成都依赖该表，性能影响可能较大 

参考网址：http://baike.baidu.com/link?url=gSuhS7RB9PIvTqehyqJzzBtCX4Z4wrvjby_JemLIHsLlLnJBv7VxFdMgTEzHEsxtvGZ00dp3SuMtG_1hKPEF6xqfHT14Fr15B9oCwHAP3ZTE0Qz37IXPTUTfz7ayQVwMnVpRmylCk9-xWc771qW68q

2.http://blog.csdn.net/5iasp/article/details/4268081

3.http://www.iteye.com/topic/1132179

4.http://blog.csdn.net/likika2012/article/details/9949949

数据库主键

编辑

主键：表中经常有一个列或多列的组合，其值能唯一地标识表中的每一行。这样的一列或多列称为表的主键，通过它可强制表的实体完整性。当创建或更改表时可通过定义 PRIMARY KEY 约束来创建主键。一个表只能有一个 PRIMARY KEY 约束，而且 PRIMARY KEY 约束中的列不能接受空值。由于 PRIMARY KEY 约束确保唯一数据，所以经常用来定义标识列。

作用:

1）保证实体的完整性;

2）加快数据库的操作速度

3） 在表中添加新记录时，ACCESS会自动检查新记录的主键值，不允许该值与其他记录的主键值重复。

4) ACCESS自动按主键值的顺序显示表中的记录。如果没有定义主键，则按输入记录的顺序显示表中的记录。

主键的特性

编辑

主键的必要性

在有些数据库中，虽然主键不是必需的，但最好为每个表都设置一个主键，不管是单主键还是复合主键。它存在代表着表结构的完整性，表的记录必须得有唯一区分的字段，主键主要是用于其他表的外键关联，以及本记录的修改与删除。

主键的无意义性

在开发过程中，读者可能会看到将一些表使用有意义的字段表示主键，例如“用户登录信息表”将“登录名”（英文名）作为主键，“订单表”中将“订单编号”作为主键，如此设计主键一般都是没什么问题，因为将这些主键基本不具有“意义更改”的可能性。但是，也有一些例外的情况，例如“订单表”需要支持需求“订单可以作废，并重新生成订单，而且订单号要保持原订单号一致”，那将“订单编号”作为主键就满足不了要求了。因此读者在使用具有实际意义的字段作为主键时，需要考虑是否存在这种可能性。

主键的选择

编辑

①编号作主键

此方法就是采用实际业务中的唯一字段的“编号”作为主键设计，这在小型的项目中是推荐这样做的，因为这可以使项目比较简单化，但在使用中却可能带来一些麻烦，比如要进行“编号修改”时，可能要涉及到很多相关联的其他表，就像黎叔说的“后果很严重”;还有就是上面提到的“业务要求允许编号重复时”，我们再那么先知，都无法知道业务将会修改成什么?

②自动编号主键

这种方法也是很多朋友在使用的，就是新建一个ID字段，自动增长，非常方便也满足主键的原则，优点是：数据库自动编号，速度快，而且是增量增长，聚集型主键按顺序存放，对于检索非常有利;数字型的，占用空间小，易排序，在程序中传递也方便;如果通过非系统增加记录（比如手动录入，或是用其他工具直接在表里插入新记录，或老系统数据导入）时，非常方便，不用担心主键重复问题。

缺点：其实缺点也就是来自其优点，就是因为自动增长，在手动要插入指定ID的记录时会显得麻烦，尤其是当系统与其他系统集成时，需要数据导入时，很难保证原系统的ID不发生主键冲突（前提是老系统也是数字型的）;如果其他系统主键不是数字型那就麻烦更大了，会导致修改主键数据类型了，这也会导致其他相关表的修改，后果同样很严重;就算其他系统也是数字型的，在导入时，为了区分新老数据，可能想在老数据主键前统一加一个“o”(old)来表示这是老数据，那么自动增长的数字型又面临一个挑战。

③Max加一

由于自动编号存在那些问题，所以有些朋友就采用自己生成，同样是数字型的，只是把自动增长去掉了，采用在Insert时，读取Max值后加一，这种方法可以避免自动编号的问题，但也存在一个效率问题，如果记录非常大的话，那么Max()也会影响效率的;更严重的是并发性问题，如果同时有两人读到相同的Max后，加一后插入的ID值会重复，这已经是有经验教训的了。

④自制加一

考虑Max加一的效率后，有人采用自制加一，也就是建一个特别的表，字段为：表名，当前序列值。这样在往表中插入值时，先从此表中找到相应表的最大值后加一，进行插入，有人可能发现，也可能会存在并发处理，这个并发处理，我们可以采用lock线程的方式来避免，在生成此值的时，先Lock，取到值以后，再unLock出来，这样不会有两人同时生成了。这比Max加一的速度要快多了。但同样存在一个问题：在与其他系统集成时，脱离了系统中的生成方法后，很麻烦保证自制表中的最大值与导入后的保持一致，而且数字型都存在上面讲到的“o”老数据的导入问题。因此在“自制加一”中可以把主键设为字符型的。字符型的自制加一我倒是蛮推荐的，应该字符型主键可以应付很多我们意想不到的情况。

⑤GUID主键

目前一个比较好的主键是采用GUID，当然我是推荐主键还是字符型的，但值由GUID生成，GUID是可以自动生成，也可以程序生成，而且键值不可能重复，可以解决系统集成问题，几个系统的GUID值导到一起时，也不会发生重复，就算有“o”老数据也可以区分，而且效率很高，在.NET里可以直接使用System.Guid.NewGuid()进行生成，在SQL里也可以使用NewID()生成。优点是：

同IDENTITY 列相比，uniqueidentifier 列可以通过NewID() 函数提前得知新增加的行ID，为应用程序的后续处理提供了很大方便。

便于数据库移植，其它数据库中并不一定具有IDENTITY 列，而Guid 列可以作为字符型列转换到其它数据库中，同时将应用程序中产生的GUID 值存入数据库，它不会对原有数据带来影响。

便于数据库初始化，如果应用程序要加载一些初始数据，IDENTITY 列的处理方式就比较麻烦，而uniqueidentifier 列则无需任何处理，直接用T-SQL 加载即可。

便于对某些对象或常量进行永久标识，如类的ClassID，对象的实例标识，UDDI 中的联系人、服务接口、tModel标识定义等。

缺点是：

GUID 值较长，不容易记忆和输入，而且这个值是随机、无顺序的

GUID 的值有16 个字节，与其它那些诸如4 字节的整数相比要相对大一些。这意味着如果在数据库中使用uniqueidentifier 键，可能会带来两方面的消极影响：存储空间增大；索引时间较慢。