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主键的必要性:
    有些朋友可能不提倡数据库表必须要主键,但在我的思考中,觉得每个表都应该具有主键,不管是单主键还是双主键,主键的存在就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,本记录的修改与删除,当我们没有主键时,这些操作会变的非常麻烦。

主键的无意义性:
    我强调主键不应该具有实际的意义,这可能对于一些朋友来说不太认同,比如订单表吧,会有“订单编号”字段,而这个字段呢在业务实际中本身就是应该具有唯一性,具有唯一标识记录的功能,但我是不推荐采用订单编号字段作为主键的,因为具有实际意义的字段,具有“意义更改”的可能性,比如订单编号在刚开始的时候我们一切顺利,后来客户说“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”,这样原来的主键就面临危险了。因此,具有唯一性的实际字段也代表可以作为主键。因此,我推荐是新设一个字段专门用为主键,此主键本身在业务逻辑上不体现,不具有实际意义。而这种主键在一定程序增加了复杂度,所以要视实际系统的规模大小而定,对于小项目,以后扩展不会很大的话,也查允许用实际唯一的字段作主键的。

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: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。

      第三:Max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。

      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。

      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。
        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。这些也只是我的一点思考而已,而且可能我知识面限制,会有一些误论在里面,希望大家有什么想法欢迎讨论。
文章出处:飞诺网(www.firnow.com):http://dev.firnow.com/course/7_databases/database_other/2008410/110027.html

 

 

 

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逻辑主键和业务主键的优缺点
2009-05-13 00:45

 

一、业务的东西,是每一个做软件的最薄弱的,并且是最有可能受到客户影响的,也是最会引起问题的。
    比如身份证,如果有系统的表用此做主键,其他众多表以此为外键,当身份证从15位升到18位时,
    整个数系统的重构将是一个非常困难的工作。一个系统在维护的成本远大于开发的成本,所以要
    充分考虑客户业务变更的需求,用户今天说不会变,而明天可能就变了,即使用户已经对需求
    确认签字。这些都是不可预知的。
二、业务主键在存在主从关系时候,更新时不方便(这样你必须要检查从表,再处理主表)。
三、业务主键是复合型时,CRUD操作时不方便(比如要定位一条记录时必须传入复合的每个字段,
四、使用业务主键,基于源数据的质量问题,往往存在业务主键重复,对于源数据可控及数据量小的操作,业务主键重复还容易控制,而对于某些高度耦合的系统来说, 后果是不堪设想的。
五、数据仓库的表中的冗余字段不是很少而是大量的,增加逻辑主键并不是冗余的根源。

建议设计的基本原则(具体情况可能要具体分析):
一、对于业务数据,最好采用逻辑主键;
二、对于业务复合主键有多个字段(>3?),需要采用逻辑主键;
三、对于基础数据,基于多方面考虑,是可以采用业务主键的。这类表初始化以后数据不会经常发生改变。
四、取消业务主键后,在查询经常会用到的相关的业务字段建立INDEX,可以提高查询效率;
五、使用逻辑主键,表的业务数据唯一性由程序来检查控制,使业务数据重复这类脏数据控制在业务允许的范围;
六、业务数据的重复这类脏数据也可以通过分析结果数据得到;
七、业务数据的逻辑主键使用numeric自增长型,在迁移数据时,取消目标表的自增长,数据迁移完成后,再重建逻辑主键。


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    一个软件的设计,主键的产生原则是相当重要的,其系统性能与之息息相关。我自已设计过多个系统,在设计表主键的时候,用过很多种方式,现在设计的时候主要的一个原则是:性能尽可能的好,维护也尽可能的方便.

    目前,常用的数据库主键设计原则是:

    1):采用GUID作为主键,这种的优势就是全球唯一,无论是用数据库还是用代码,产生都很方便,维护很方便。但性能是最低的,使用的时候要注意.

    2):采用数据库自动增长的方式。这种方式性能好,产生也很方便。但是维护很麻烦。一般的话,这种主键用于一些特殊的表,比如说日志表,其不需要维护.

    3):采用int型作为主键,这种方式是性能好,产生也很方便,维护也方便,但是主键的不具有什么实在意义.

    4):采用自定义编号,性能一般,产生方便,维护一般。 为什么说维护一般呢?比如一个erp系统里面的商品编号,如果我在系统单据里面使用过,客户要求修改其商品编号,修改点就非常多。但是它又有一个很好的优点,可以让编号非常有意义,比如单据中的单据编号,可以按单据标识+日期来制定.

    总结一下,我个人的倾向设计是2,3,4结合。2用于一些特殊的表,4只用于单据,3用于基础数据。

    对于3,如果有用过Hibernate,可以用Table产生主键方式,不需要人工代码干预,这样省了很多的麻烦.

    这只是我的一些个人观点,欢迎讨论。

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或许大家都设计过数据库,也为表定义过主键,今天我想阐述的是,应该如何正确的设计一个主键,在以往的一些资料中,都没有提及到主键设计的原则.我为此总结了一下:

1.是否要采用GUID作为主键

用GUID 作主键有它的优势与不足.优势是GUID具有唯一性,在任何情况下,可以产生全球唯一的值.这是GUID最大的优势,也方便数据导入,比如要求从另一个系统中把数据导入进来,那么,不用担心,导入时,会导致主键冲突.不足是GUID值太复杂.不易记忆,因为有时,难免我们会用记录的方式,来进行记录判断. 而且数据太长,影响数据库效率.GUID的产生不是以一定的次序产生,对于按主键物理排序的数据库来说,如果在记录的前部插入一条记录,可能会导致后面N 次方的数据条数后移.这将导致数据插入效率.因此GUID的采用应该要慎重.

2.是否要采用自动递增的方式

对于以前谈到的主键,要求唯一性,因此大家都用自动递增的方式.这样的方式是非常不可取的.可能是为了方便插入记录时,不必去人为创建主键值.以为这样会方便,其实不是的.带来的麻烦要远远胜于这种所谓的"方便".第一:数据导入不方便,经常会有从另一系统导入数据进来,自动递增的主键,将不允许原表中的ID被导入进来.这会导致主键丢失.第二:对于象订单这样的有主外键的表来说,如果订单的"主档表"主键是自动生成的.那么在保存一个订单时,会要求对主档表与明细表同进行事务保存,而此时,先要生成一条订单,然后取出这个订单自动生成的主键,然后再把此作为明细表的一个外键,进行明细的保存.这过程中,将变以复杂而且不可行.事务如何处理.订单主档表插入记录后,要是明细保存时遇到错误,主档表记录还要进行删除.烦.插入成功以后,还要取出产生的最大值.这将是一个严重的浪费.记录多的话会影响速度,而且会存在并行插入.导致获取的记录可能是不正确的. 因此在以上的严重问题下,请不要采用自动递增方式.

3.是否要采用int型作为主键

以前大家都采用int型,都是出来主键都是数字导致的.其实我们也明白.并不是只是数字的东西就是数字型的.比如电话号码等.因此对于主键,采用int型的优势是速度快,插入,查询时都可能会比其他的方式快.但我这种快的效果也未必有多明显,比如以varchar(15)为例,物理主键排序的数据,会自动以主键进行物理数据排序.因此,就算是字符型的数据,在插入时也会插入到相应的物理位置上,也就是说,在插入时可能会影响一些速度.但在以后的查询中,速度影响不会太明显.而我要说的,不采用int型作为主键,不是说,里面不存数据.我还是建议大家在主键中存放数字,这样的排序比较要比夹杂字母的排序来的快,之所以要采用字符型,也是为以后的数据导入作准备,有一天,会要求从其他表导入数据时,可以在导入数据的主键上加一个特定字母来避免与原主键冲突.比如在导入数据的主键前加一个"N"字母.这也就不用担心,要求导入数据表中的主键是数字型还是字符型了.

4.是否采用编号来定义主键

这个问题是老生常谈了.主键设计有个原则,就是主键不应具有任何实际意义.这条其实是非常重要,有人就是觉得编号本身是唯一的,可以作为主键用,但可能会为以后带来麻烦.因为带有实际意义的字段,还是存在被修改的可能性.而对于主键最大的忌讳就是修改主键,这可能会导致非常严重的不可估计的后果.比如学生编号,平时以为永远不会修改,但修改的可能还是会存在.

还有一种,表面上是唯一的,但实际上应该是允许重复的.我举个例子,订单吧,订单编号应该是唯一吧.是的.可是会存在这样的情况,一张原来的订单是因为某个原因,要求订单作废.那好给订单的状态标识为"cancel".然后允许再次录入同样编号的订单.因此.对于这样的情况下在,虽然有效的订单编号只有一个,但在数据库角度会允许编号重复.所以不管如何,还是建议大家为表都建一个没有任何意义的主键,如ID.

因此,总结一下,我在设计主键,会采用字符型的.不采用自动递增,在新增记录时,系统生成主键值.一般为全数字进行存入,至于主键值的生成规则,可以按需求进行规则定义.如果没有特殊的要求,只是为了保持唯一,可以定义一个字段存放一个数值.在生成时,自动加一.然后再存回去.这也比从一个表中寻找最大值要来的快吧.

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