Разница между первичным ключом и уникальностью в DB

Быстрый ответ

Первичный ключ в базах данных уникально идентифицирует каждую строку и не может содержать пустые значения (NULL). Он гарантирует не только уникальность записи, но и её присутствие в таблице. В отличие от него, уникальное ограничение также обеспечивает уникальность значений столбца, однако допускает одно пустое значение (NULL), и поэтому является своего рода второстепенным идентификатором. Важностью является также то, что таблица может включать несколько уникальных ограничений и только один первичный ключ.

Вот пример кода на SQL для большей наглядности:

-- Каждый сотрудник уникален, и не, речь не о кофемашине.
CREATE TABLE Employees (
    EmpID int NOT NULL PRIMARY KEY,
    -- Соцстраховой номер, а не код супергероя.
    SSN varchar(255) UNIQUE
);

Здесь EmpID выполняет функцию первичного ключа, а SSN имеет уникальное ограничение и может быть равен NULL.

Первичный ключ и уникальное ограничение: детальное объяснение

Первичные ключи и уникальные ограничения — жизненно важные элементы целостной архитектуры баз данных. Первичные ключи играют ключевую роль в установлении отношений между таблицами при помощи внешних ключей и оптимизации процесса извлечения данных благодаря использованию кластерных индексов, которые определяют физическое размещение информации в базе.

Уникальные ограничения обеспечивают уникальность значений в тех столбцах, где допустимы NULL значения, то есть отсутствие данных. Это актуально, когда требуется уникализировать атрибут, который не является первичным ключом, например, адрес электронной почты.

Правильный выбор ключей напрямую влияет на целостность данных и на их дальнейшее использование. Недостаточно обоснованный выбор ключей может привести к несоответствию данных и хаосу, поэтому важно тщательно разобраться в каждом понятии.

Выбор между первичным ключом и уникальным ограничением

При проектировании базы данных пристальное внимание уделяется выбору первичных ключей для адекватного представления сущностей в таблицах. Обычная ошибка — оценивание атрибутов как первичных ключей без учета потребностей в масштабируемости и нормализации данных, из-за чего впоследствии может возникнуть необходимость в затратной перестройке системы.

Уникальные ограничения идеально подходят для определения уникальности дополнительных атрибутов, которые не тянут на роль первичных ключей, например, в случае полиморфных связей, когда одно поле хранит ссылки на записи разных типов.

Визуализация первичного ключа и уникального ограничения

Вот наглядная аналогия с обыденными объектами для лучшего понимания различий:

| Аспект              | Паспорт                      | Водительское удостоверение          |
| -------------------- | ---------------------------- | ------------------------------------ |
| Назначение           | 🌐 Уникальная идентификация  | 👤 Уникальное удостоверение личности |
| Обязательность       | 🛂 Строго обязателен         | 🚗 Не всегда необходим               |
| Универсальность      | 🆔 Всемирно уникален         | 🔢 Уникален внутри региона           |
| Допуск незаполненности | ❌ Не допускает пустых значений | ❓ Допускает одно пустое значение    |

Первичный ключ (Паспорт): униформный уникальный идентификатор, признаваемый во всем мире. Уникальное ограничение (Водительское удостоверение): идентификатор, уникальный внутри определенного региона, не являющийся обязательным владением для каждого.

Улучшение производительности за счет стратегий индексации

Индексация играет ключевую роль в оптимизации производительности базы данных. Первичные ключи часто неразрывно связаны с кластерными индексами, благоприятствуя операциям чтения, в то же время увеличивая затраты на операции вставки.

С другой стороны, некластерные индексы, применяемые к уникальным ограничениям, обеспечивают быстрый поиск с меньшим влиянием на вставку и обновление данных. Исходя из этого, расстановку первичных ключей и уникальных ограничений следует основательно продумать в контексте текущих и будущих требований к манипуляции данными.

Повышение целостности данных

В мире баз данных первичные ключи известны как стражи ссылочной целостности, повышающие надежность внешних ключей. Если уникальные ограничения не способны напрямую поддерживать связи, то требуют внимательного подхода к поддержанию взаимосвязей таблиц.

Аккуратно используемые первичные ключи устраняют пустые значения, обеспечивая каждой записи свой уникальный идентификатор. С другой стороны, уникальные ограничения оставляют простор для хранения неопределенных или отсутствующих данных. В условиях работы с несколькими пользователями они обеспечивают уникальность в пределах отдельных пространств данных, даже если эти пространства пересекаются.

Полезные материалы

1. SQL PRIMARY KEY Constraint — обучающая статья от W3Schools про ограничение SQL PRIMARY KEY.
2. SQL UNIQUE Constraint — статья W3Schools о работе с SQL UNIQUE ограничением.
3. Creating Indexes — официальная документация Oracle, посвящённая стратегиям индексирования, включая работу с первичными ключами и уникальными ограничениями.
4. Database Keys in Relational DBMS — руководство от Studytonight по различным типам ключей в базах данных, включая первичные и уникальные ключи.
5. PostgreSQL: Documentation: Constraints — официальная документация PostgreSQL по описанию различных ограничений, включая первичные ключи и уникальность.