博客

DBMS 中的候选键

  • Post category:database

候选键是关系模型中的一个概念，它是能够唯一标识一张表中每个记录的属性或属性集合。通常情况下，主键是候选键的一个子集。DBMS中的候选键有以下几个方面需要注意：

候选键的定义

候选键的定义是能够唯一标识表中每一个记录的属性或属性集合。为了能够被称为候选键，它必须满足两个条件：1）候选键的特定值能够唯一地标示一张表中的每个记录 2）任何一个子集都不能满足第一个条件。

举个例子，我们考虑以下学生表和成绩表。

学生表 成绩表
学号 姓名 学号 课程名称
1001 Zhang San 1001 Math
1002 Li Si 1001 English
1003 Wang Wu 1002 Math
1004 Zheng Si 1002 Chinese

在学生表中，学号是主键，可以唯一标识一张表中的每个记录。在成绩表中，学号和课程名称是构成候选键的一组属性，因为它能唯一标识成绩表中每个记录。然而，任意一个子集都不能满足候选键的第一个条件，所以学号和课程名称才成为了候选键。

在定义候选键时，需要考虑不同的业务场景和需求。对于不同的表和数据，可能需要定义不同的候选键。

候选键的使用

在数据库中，候选键可以用来实现数据一致性的约束和保证数据的完整性。可以使用约束来实施候选键，保证表中不会出现重复记录。

候选键还可以用于优化数据库查询效率。因为候选键是能够唯一标识每个记录的属性或属性集合，所以可以根据候选键进行索引优化。大家可以想象，如果对于上面成绩表的例子，没有候选键，那么在查询某个学生的成绩时需要遍历整张表，效率将会非常低。

创建候选键

在创建候选键时，需要考虑以下几点：

  1. 候选键应该包含尽量少的属性，以保持数据表的简洁性和查询效率。

  2. 候选键中的属性应该具有足够的区分性，以确保可以唯一标识每个记录。

  3. 在设计候选键时应避免误解和歧义。在确定候选键时，建议多做测试，以检查唯一性是否得到正确保证。

  4. 在创建主键时，应该评估是否可以使用候选键（不同的DBMS可能有所不同）。如果候选键不唯一，应该为不唯一的候选键设置唯一参照约束。

举个例子，假设我们有一张用户信息表，表中包含用户名、邮箱和电话等信息。如果我们需要为这张表创建候选键，可以考虑将用户名、邮箱和电话组成一个属性集，以确保每个用户都具有唯一的标识。以下是候选键创建的SQL语句。

CREATE TABLE users(
    user_id INT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50),
    email VARCHAR(100),
    phone VARCHAR(20),
    CONSTRAINT uc_user UNIQUE(username, email, phone)
);

在上面的SQL语句中，我们将用户名、邮箱和电话组成一个唯一参照约束，确保每个用户都具有唯一标识。虽然我们也可以把该属性集设置为主键，但主键通常是作为表的唯一标识符使用的，而该属性集合更适合用作候选键。

候选键的选择

在选择候选键时，我们需要考虑以下几点：

  1. 候选键应该保证唯一性。这是候选键最基本的功能，也是我们使用候选键约束的主要目的。

  2. 候选键应该容易维护。在选择候选键时，我们应该考虑以后的维护和管理问题，选择一个易于理解和维护的候选键，可以大大降低后期管理成本。

  3. 候选键应该容易查询。我们使用索引来提高查询效率，选择容易查询的候选键可以大大提高查询效率。

  4. 候选键应该具有足够的区分性。我们使用候选键来唯一标识每个记录，因此候选键中的属性应该具有足够的区分性，以确保可以唯一标识每个记录。

举个例子，我们可以考虑使用身份证号作为一个候选键。在中国，每个人都有唯一的身份证号，因此使用身份证号可以保证唯一性。另外，身份证号容易查询，并且具有足够的区分性，因此也适合用作候选键。

总的来说，候选键能够保证数据的完整性，并且可以提高数据库的查询效率。在设计数据库时，选择恰当的候选键可以大大提高数据库的性能和管理成本。

Tags: ,