1.2 · 鍵 —— 主鍵、外來鍵、候選鍵

目標： 識別各種鍵並挑對。

鍵為何重要

• 唯一識別每一行。
• 連接表。
• 經索引啓用快速查找。

必知五術語

鍵	定義
Super key 超鍵	任何能唯一識別行的屬性組合
Candidate key 候選鍵	最小超鍵（不能再去任何屬性）
Primary key (PK) 主鍵	表所選的候選鍵
Alternate key 替代鍵	未被選作 PK 的其他候選鍵
Foreign key (FK) 外來鍵	一表中引用另一表 PK 的屬性

特殊類型

鍵	備註
Composite key 複合鍵	由兩個或更多屬性組成
Surrogate key 代理鍵	無業務意義的人工鍵（id INTEGER AUTO_INCREMENT）
Natural key 自然鍵	來自真實世界資料的鍵（HKID、ISBN）

實例 · Student 表

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

• 候選鍵：student_id、hkid（都唯一）。
• 主鍵：student_id（所選）。
• 替代鍵：hkid（另一候選）。
• 外來鍵：class_id → Class.class_id。

複合鍵例 · Enrolment

學生可選多門課，課有多個學生：

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)
)

這裏 (student_id, course_id, semester) 一起唯一識別一條選課記錄。

選主鍵

標準	為何
唯一	必須識別單行
非空	PK 不能為 NULL
不變	應少改
緊湊	索引更小、查更快
方便	代理鍵避免業務意義與身份耦合

學生常見錯誤

• 用姓名作主鍵（姓名不唯一且可能變）。
• 忘了外來鍵必須引用另一表的現有主鍵。
• 把複合鍵與多個主鍵混淆（一表一個 PK，可能複合）。
• 用可空列作主鍵。

考試式題目

題（5 分）： 對錶 Order(order_id, customer_id, product_id, quantity, order_date)：

(a) 建議合適主鍵。 (b) 識別兩個外來鍵及其引用表。 (c) (customer_id, product_id) 能作主鍵嗎？説明。

參考答案：

(a) order_id —— 代理鍵、單列、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) 不適合作 PK，因為顧客可能在不同日子多次訂同一產品 —— 複合不會唯一。要唯一需加 order_date，但原 order_id 代理更簡單可靠。

關鍵要點

• 主鍵唯一識別行。
• 外來鍵引用另一表的主鍵。
• 複合鍵存在；代理鍵常最乾淨。

➡️ 下一節：1.3 完整性規則