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数据库中的主键和外键分别是什么意思？

article 2025/1/23 7:12:21

让我们来聊聊数据库设计中非常重要的两个概念——主键（Primary Key）和外键（Foreign Key）。这两个概念对于保证数据的一致性和完整性至关重要。

主键（Primary Key）

主键是一个表中的一个或一组字段，它的值是唯一的，并且不允许为NULL。主键用来唯一标识表中的每一行记录。一个表只能有一个主键，但是这个主键可以由多个字段组成，这样的主键称为复合主键。

示例代码：

CREATE TABLE Users (
    id INT AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE,
    PRIMARY KEY (id)
);

在这个例子中，id 是主键，用于唯一标识每个用户。虽然 email 字段也设为了唯一，但它不是主键，而只是一个约束以确保没有重复的电子邮件地址。

外键（Foreign Key）

外键是一个表中的一个或一组字段，它引用了另一个表的主键。外键的作用是将两张或多张表关联起来，确保了数据之间的一致性。

示例代码：

CREATE TABLE Orders (
    order_id INT AUTO_INCREMENT,
    user_id INT NOT NULL,
    order_date DATE,
    PRIMARY KEY (order_id),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES Users(id)
);

这里 Orders 表中的 user_id 是一个外键，它引用了 Users 表中的 id 字段。这确保了每一个订单都关联到了一个真实存在的用户上。

日常开发使用建议

选择合适的主键：
- 在设计数据库时，应该选择一个能够长期保持唯一的字段作为主键。通常情况下，使用自动增长的整数类型（如MySQL中的INT AUTO_INCREMENT）是一个不错的选择。
- 避免使用可能会变化的字段作为主键，例如用户的电子邮件地址。
合理使用外键：
- 使用外键可以强制实施引用完整性，防止出现“孤儿”记录（即指向不存在记录的外键）。
- 当删除一个主表中的记录时，需要考虑级联删除或者设置为null等操作。例如，ON DELETE CASCADE会自动删除所有相关联的外键记录。
性能与索引：
- 在高并发读取的场景下，过多的外键可能会影响查询性能，因为它们会增加额外的约束检查。
- 考虑到性能问题，适当的时候可以考虑使用索引而不是外键来优化查询速度。
注意数据一致性：
- 在进行大批量数据操作时，比如批量插入、更新或删除，要特别小心，避免破坏外键关系导致数据不一致。
备份与恢复：
- 在进行数据库结构变更前，特别是涉及到删除或修改外键约束时，一定要先备份数据。
- 恢复数据时，先恢复主表的数据，再恢复依赖于这些主表的其他表的数据，以维持数据一致性。