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MySQL 主键约束：表的 “身份证”，数据完整性的核心保障

news 2025/9/12 6:47:41

MySQL 主键约束：表的 “身份证”，数据完整性的核心保障

在 MySQL 数据库设计中，主键约束（PRIMARY KEY）是最基础也最重要的约束 —— 它为表中的每条记录提供唯一标识，就像现实世界中的身份证号。正确使用主键约束，能解决 80% 的 “记录定位” 和 “数据重复” 问题。本文从基础用法到核心原则，带你彻底掌握这个数据库设计的 “必备技能”。

一、什么是主键约束？一句话讲透本质

主键约束的核心作用：通过一个或多个字段，唯一标识表中的每条记录，且该字段（或组合）的值非空且唯一。

简单说，主键要满足两个硬性条件：

非空（NOT NULL）：不能没有值（不像唯一约束允许 NULL）；
唯一（UNIQUE）：不能重复（确保每条记录都能被单独定位）。

例如：

用户表的id字段：1、2、3…… 每个用户一个唯一 ID，绝不重复且不能为空；
订单表的order_no字段：20240501001、20240501002…… 每个订单号唯一，确保能精准查询某笔订单。

二、基本用法：3 种场景的标准操作

主键约束的用法集中在 “定义” 和 “管理”，掌握以下 3 种操作，就能应对绝大多数开发场景。

1. 创建表时定义单字段主键（最常用）

单字段主键是 80% 场景的选择，尤其是用自增整数（INT AUTO_INCREMENT）作为主键，简洁高效。

-- 示例：用户表（单字段主键，推荐用法）
CREATE TABLE users (id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 主键：自增非负整数username VARCHAR(50) NOT NULL,phone CHAR(11) NOT NULL UNIQUE
);-- 插入数据时，主键可自动生成（无需手动指定）
INSERT INTO users (username, phone) VALUES 
('张三', '13800138000'),
('李四', '13900139000');-- 结果：id自动为1、2，唯一且非空

为什么推荐INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT？

INT UNSIGNED：范围 0~42 亿，足够大多数业务；
AUTO_INCREMENT：自动增长，避免手动生成 ID 的重复风险；
存储空间小（4 字节），查询速度快（主键索引效率最高）。

2. 创建表时定义复合主键（特殊场景）

当 “单个字段无法唯一标识记录” 时，用多个字段组合作为主键（复合主键），常见于 “关联表”（如学生选课表）。

-- 示例：学生选课表（复合主键：student_id+course_id）
CREATE TABLE student_course (student_id INT UNSIGNED NOT NULL,  -- 学生IDcourse_id INT UNSIGNED NOT NULL,   -- 课程IDscore DECIMAL(5,2),-- 复合主键：两个字段组合唯一，确保同一学生不重复选同一课程PRIMARY KEY (student_id, course_id)
);-- 插入数据：组合不重复则成功
INSERT INTO student_course (student_id, course_id) VALUES (101, 201);  -- 成功
INSERT INTO student_course (student_id, course_id) VALUES (101, 202);  -- 成功
INSERT INTO student_course (student_id, course_id) VALUES (101, 201);  -- 失败（重复组合）

注意：复合主键会让表结构更复杂，查询时需用所有主键字段，非必要不使用（优先考虑新增单字段主键，如id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT）。复合主键其中有一个为null就添加失败。

3. 修改表时添加 / 删除主键（极少用，谨慎操作）

主键一旦定义，通常不会修改，但业务变更时可能需要调整（需先删除旧主键，再添加新主键）。

-- 场景1：给现有表添加主键（需确保字段非空且唯一）
-- 步骤1：先确保字段无NULL和重复值
UPDATE old_table SET id = 1 WHERE id IS NULL;  -- 处理NULL
-- 步骤2：添加主键
ALTER TABLE old_table ADD PRIMARY KEY (id);-- 场景2：删除主键（谨慎！会导致记录失去唯一标识）
ALTER TABLE old_table DROP PRIMARY KEY;

警告：删除主键会导致表失去唯一标识，索引失效，查询性能暴跌，非特殊情况禁止操作。

三、核心原则：主键设计的 “黄金标准”

主键设计直接影响表的性能和可维护性，遵循以下原则，能避开 80% 的坑。

1. 每张表必须有主键（无例外）

没有主键的表就像 “没有身份证的人群”，无法精准定位记录，会导致：

无法创建有效的索引，查询缓慢；
无法通过主键关联其他表（如外键约束依赖主键）；
数据重复风险（无法确保记录唯一）。

反例：某系统的日志表未设主键，后期需要删除某条日志时，因无法精准定位，只能全表扫描，效率极低。

2. 优先选择 “无业务意义的自增整数”

主键的核心作用是 “唯一标识”，而非存储业务信息，选择 “与业务无关的自增整数” 有三大优势：

稳定：不会因业务变更（如用户手机号更换）而变动；
高效：整数比字符串（如 UUID）存储更小，索引查询更快；
简单：自动增长，无需手动生成（避免重复逻辑）。

反例：用手机号作为用户表主键，当用户更换手机号时，需修改主键，还会影响所有关联表（如订单表的user_id），风险极高。

3. 避免使用字符串作为主键（除非万不得已）

字符串（如 UUID、身份证号）作为主键存在明显缺陷：

占空间：UUID（36 字符）是 INT（4 字节）的 9 倍，浪费存储；
查询慢：字符串比较比整数耗时，影响索引效率；
碎片多：UUID 无序，插入时会导致索引碎片化，性能下降。

例外场景：分布式系统需要全局唯一 ID 时，可考虑 UUID，但需权衡性能影响。

4. 复合主键尽量不用（用单字段替代）

复合主键会增加表的复杂度，例如 “学生选课表” 用(student_id, course_id)作为主键：

查询时必须带两个条件（WHERE student_id=? AND course_id=?），无法通过单个字段快速定位；
关联其他表时（如成绩表），需传递多个字段，操作繁琐。

优化方案：新增单字段主键id，用唯一约束保证(student_id, course_id)不重复：

CREATE TABLE student_course (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 单字段主键student_id INT UNSIGNED NOT NULL,course_id INT UNSIGNED NOT NULL,UNIQUE KEY uk_student_course (student_id, course_id)  -- 用唯一约束防重复
);