0016. 主键约束（PRIMARY KEY CONSTRAINT）

• 1. 📝 概述
• 2. 💻 单字段主键（自增 ID）
• 3. 💻 多字段联合主键
• 4. 💻 修改现有表，添加、删除主键
• 5. 💻 外键关联

1. 📝 概述

• 主键
  • 主键，又称主码，是表中 一列或多列的组合，用于唯一标识表中的每条记录。
  • 主键能够唯一地标识表中的一条记录，可以结合外键来定义不同数据表之间的关系，并且可以加快数据库查询的速度。
  • 主键和记录之间的关系如同身份证和人之间的关系，它们之间是 一一对应 的。
  • 优先使用 AUTO_INCREMENT 整数主键（如 BIGINT），兼顾存储效率与扩展性。
• 主键的类型
  • 单字段主键：适用于简单表结构（如用户表用 user_id 作为主键）。
  • 多字段联合主键：当单一列无法保证唯一性时使用（如订单明细表需 订单 ID + 商品 ID 组合）。

类型	说明
单字段主键	仅使用一列作为主键（如 id INT PRIMARY KEY）。
多字段联合主键	通过多个列的组合确保唯一性（如 PRIMARY KEY (order_id, product_id)）。

• 主键的作用
  • 主键约束（Primary Key Constraint）
    • NOT NULL + UNIQUE
    • 主键约束要求主键列的数据唯一，并且不允许为空。
  • 唯一标识记录：确保每条数据可通过主键精准定位。
  • 支持关系定义：结合外键（FOREIGN KEY）建立跨表关联（如订单表与用户表）。
  • 加速查询：数据库自动为主键创建索引，大幅提升检索效率。
    • 主键自动创建聚簇索引（InnoDB），SELECT * FROM users WHERE user_id = 5 极快
    • 避免用长字符串（如 UUID）作主键，会降低索引效率
• 定义主键的基本语法

主键定义方式	语法示例
在定义列的同时指定主键	<字段名> <数据类型> PRIMARY KEY
在定义完所有列之后指定主键	PRIMARY KEY (<字段名>)
多字段联合主键	PRIMARY KEY (<字段名1>, <字段名2>)

• 最佳实践
  • 主键无业务含义。
  • 优先使用 AUTO_INCREMENT 整数主键（如 BIGINT），兼顾存储效率与扩展性。
  • 主键一旦定义，其值不可重复且不可修改（如身份证号不会改变）。
  • 设计时应选择 稳定、无业务含义 的列（如自增 ID），避免后续变更风险。
  • 业务需求变化通过扩展新字段实现。
  • 主键必须变更时，通过事务保证数据一致性。

2. 💻 单字段主键（自增 ID）

-- 创建用户表（user_id 作为主键）
CREATE TABLE users (
    user_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  -- 自增主键
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE
);

-- 插入数据（主键自动生成）
INSERT INTO users (username, email)
VALUES ('Alice', 'alice@example.com');

-- ❌ 错误示例（主键为空）
INSERT INTO users (user_id, username) VALUES (NULL, 'Bob');
-- 报错：Column 'user_id' cannot be null

-- ❌ 直接更新主键通常被禁止
UPDATE users SET user_id = 100 WHERE username = 'Alice';
-- 这属于危险操作，会破坏数据完整性。
-- 若目标值 100 已存在，将触发 Duplicate entry 错误（违反唯一性约束）。

3. 💻 多字段联合主键

-- 创建订单明细表（订单ID+商品ID作为联合主键）
CREATE TABLE order_details (
    order_id INT NOT NULL,
    product_id INT NOT NULL,
    quantity INT,
    PRIMARY KEY (order_id, product_id)  -- 联合主键
);

-- 插入合法数据
INSERT INTO order_details VALUES (1001, 201, 2);
INSERT INTO order_details VALUES (1001, 202, 1); -- ✅ 允许：不同商品ID

-- 非法插入（违反主键约束）
INSERT INTO order_details VALUES (1001, 201, 3); -- ❌ 错误：重复主键 (1001,201)

4. 💻 修改现有表，添加、删除主键

-- 为已存在的员工表添加主键
ALTER TABLE employees
ADD PRIMARY KEY (employee_id);

-- 删除主键约束（谨慎操作！）
ALTER TABLE employees
DROP PRIMARY KEY;

5. 💻 外键关联

-- 主表（主键）
CREATE TABLE departments (
    dept_id INT PRIMARY KEY,
    dept_name VARCHAR(50)
);

-- 从表（外键引用主键）
CREATE TABLE employees (
    emp_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    dept_id INT,
    FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES departments(dept_id)  -- 外键约束
);