1.2 · 键 —— 主键、外键、候选键

目标： 识别各种键并挑对。

键为何重要

• 唯一识别每一行。
• 连接表。
• 经索引启用快速查找。

必知五术语

键	定义
Super key 超键	任何能唯一识别行的属性组合
Candidate key 候选键	最小超键（不能再去任何属性）
Primary key (PK) 主键	表所选的候选键
Alternate key 替代键	未被选作 PK 的其他候选键
Foreign key (FK) 外键	一表中引用另一表 PK 的属性

特殊类型

键	备注
Composite key 复合键	由两个或更多属性组成
Surrogate key 代理键	无业务意义的人工键（id INTEGER AUTO_INCREMENT）
Natural key 自然键	来自真实世界数据的键（HKID、ISBN）

实例 · Student 表

Student(
  student_id      INTEGER PRIMARY KEY,   ← 代理、单属性
  hkid            VARCHAR(10) UNIQUE,    ← 候选（自然）
  name            VARCHAR(50) NOT NULL,
  dob             DATE,
  class_id        INTEGER,
  FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES Class(class_id)
)

• 候选键：student_id、hkid（都唯一）。
• 主键：student_id（所选）。
• 替代键：hkid（另一候选）。
• 外键：class_id → Class.class_id。

复合键例 · Enrolment

学生可选多门课，课有多个学生：

Enrolment(
  student_id INTEGER,
  course_id  INTEGER,
  semester   VARCHAR(10),
  PRIMARY KEY (student_id, course_id, semester),
  FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES Student(student_id),
  FOREIGN KEY (course_id)  REFERENCES Course(course_id)
)

这里 (student_id, course_id, semester) 一起唯一识别一条选课记录。

选主键

标准	为何
唯一	必须识别单行
非空	PK 不能为 NULL
不变	应少改
紧凑	索引更小、查更快
方便	代理键避免业务意义与身份耦合

学生常见错误

• 用姓名作主键（姓名不唯一且可能变）。
• 忘了外键必须引用另一表的现有主键。
• 把复合键与多个主键混淆（一表一个 PK，可能复合）。
• 用可空列作主键。

考试式题目

题（5 分）： 对表 Order(order_id, customer_id, product_id, quantity, order_date)：

(a) 建议合适主键。 (b) 识别两个外键及其引用表。 (c) (customer_id, product_id) 能作主键吗？说明。

参考答案：

(a) order_id —— 代理键、单列、唯一、永非空。

(b) customer_id 引用 Customer(customer_id)；product_id 引用 Product(product_id)。

(c) (customer_id, product_id) 不适合作 PK，因为顾客可能在不同日子多次订同一产品 —— 复合不会唯一。要唯一需加 order_date，但原 order_id 代理更简单可靠。

关键要点

• 主键唯一识别行。
• 外键引用另一表的主键。
• 复合键存在；代理键常最干净。

➡️ 下一节：1.3 完整性规则