MySQL必知必会 05丨主键:如何正确设置主键?

Channing Hsu

主键可以唯一标识表中的某一条记录,对数据表来说非常重要。当我们需要查询和引用表中的一条记录的时候,最好的办法就是通过主键。只有合理地设置主键,才能确保我们准确、快速地找到所需要的数据记录。

在项目中,客户要进行会员营销,相应的,我们就需要处理会员信息。会员信息表(demo.membermaster)的设计大体如下:

为了能够唯一地标识一个会员的信息,我们需要为会员信息表设置一个主键。那么,怎么为这个表设置主键,才能达到我们理想的目标呢?今天,就学习下三种设置主键的思路:业务字段做主键、自增字段做主键和手动赋值字段做主键。

业务字段做主键

针对这个需求,我们最容易想到的,是选择表中已有的字段,也就是跟业务相关的字段做主键。会员卡号(cardno)看起来比较合适,因为会员卡号不能为空,而且有唯一性,可以用来标识一条会员记录。我们来尝试一下用会员卡号做主键。

我们可以用下面的代码,在创建表的时候,设置字段 cardno 为主键:

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CREATE TABLE demo.membermaster
(
cardno CHAR(8) PRIMARY KEY,
membername TEXT,
memberphone TEXT,
memberpid TEXT,
memberid TEXT,
sex TEXT,
birthday DATETIME
);

字段 cardno 在表示键值的 key 这一列的值是PRI,意思是 PRIMARYKEY,这就表示它已经被设置成主键了。这里需要注意的一点是,除了字段 cardno,所有的字段都允许为空。这是因为,这些信息有可能当时不知道,要稍后补齐。

插入 1条数据来验证下:

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mysql> insert into demo.membermaster
-> (cardno, membername, memberphone, memberpid, memberaddress, sex, birthday)
-> values
-> ('10000001', '张三', '18758079160', '110123200001017890', '北京', '男', '2000-01-01');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into demo.membermaster
-> (cardno, membername, memberphone, memberpid, memberaddress, sex, birthday)
-> values ('10000002','李四','18758079161', '123123199001012356', '上海', '女', '1990-01-01');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from demo.membermaster;
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+
| cardno | membername | memberphone | memberpid | memberaddress | sex | birthday |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+
| 10000001 | 张三 | 18758079160 | 110123200001017890 | 北京 || 2000-01-01 00:00:00 |
| 10000002 | 李四 | 18758079161 | 123123199001012356 | 上海 || 1990-01-01 00:00:00 |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

我们发现,不同的会员卡号对应不同的会员,字段cardno唯一地标识某一个会员。但上线不到一周,就发生了“cardno”无法唯一识别某一个会员的问题。原来,会员卡号存在重复使用的情况。这也很好理解,比如,张三因为工作变动搬离了原来的地址,不再到商家的门店消费了(退还了会员卡),于是张三就不再是这个商家门店的会员了。但是,商家不想让这个会员卡空着,就把卡号是“10000001”的会员卡发给了王五。

从系统设计的角度看,这个变化只是修改了会员信息表中的卡号是“10000001”这个会员信息,并不会影响到数据一致性。也就是说,修改会员卡号是“10000001”的会员信息,系统的各个模块,都会获取到修改后的会员信息,不会出现“有的模块获取到修改之前的会员信息,有的模块获取到修改后的会员信息,而导致系统内部数据不一致”的情况。因此,从信息系统层面上看是没问题的。但是从使用系统的业务层面来看,就有很大的问题了,会对商家造成影响。

下面,我们就来看看这种修改,是如何影响到商家的。比如,我们有一个销售流水表,记录了所有的销售流水明细。2020 年 12 月 01 日,张三在门店购买了一本书,消费了 89 元。那么,系统中就有了张三买书的流水记录,如下所示:

transactionno (流水单号) itemnumber (商品编号) quantity (销售数量) price (价格) salesvalue (销售金额) cardno (会员卡号) transdate 2020-12-01
1 1 1 89 89 10000001 2020-12-01

我们可以用下面的代码创建销售流水表。因为需要引用会员信息和商品信息,所以表中要包括商品编号字段和会员卡号字段。

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mysql> create table demo.trans
-> (
-> transactionno int, itemnumber int, quantity decimal(10,3), price decimal(10,2), salesvalue decimal(10,2), cardno char(8), transdate datetime
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

插入一条销售流水:

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mysql> insert into demo.trans
-> (transactionno, itemnumber, quantity, price, salesvalue, cardno, transdate)
-> values
-> (1, 1, 1, 89, 89, '10000001', '2020-12-01');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

接着,我们查询一下 2020 年 12 月 01 日的会员销售记录:

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mysql> select b.membername, c.goodname, a.quantity, a.salesvalue, a.transdate
-> from demo.trans as a
-> join demo.membermaster as b
-> join demo.goodsmaster as c
-> on (a.cardno = b.cardno and a.itemnumber = c.itemnumber);
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
| membername | goodname | quantity | salesvalue | transdate |
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
| 张三 | book | 1.000 | 89.00 | 2020-12-01 00:00:00 |
+------------+----------+----------+------------+---------------------+

假设会员卡 10000001 又发给了王五,需要更改会员信息表:

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mysql> update demo.membermaster
-> set membername = '王五',
-> memberphone = '13698765432',
-> memberpid = '475145197001012356',
-> memberaddress = '天津',
-> sex = '女',
-> birthday = '1970-01-01'
-> where cardno = '10000001';
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

mysql> select * from demo.membermaster;
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+
| cardno | membername | memberphone | memberpid | memberaddress | sex | birthday |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+
| 10000001 | 王五 | 13698765432 | 475145197001012356 | 天津 || 1970-01-01 00:00:00 |
| 10000002 | 李四 | 18758079161 | 123123199001012356 | 上海 || 1990-01-01 00:00:00 |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

再次运行之前的会员消费流水查询:

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mysql> select b.membername, c.goodname, a.quantity, a.salesvalue, a.transdate
-> from demo.trans as a
-> join demo.membermaster as b
-> join demo.goodsmaster as c
-> on (a.cardno = b.cardno and a.itemnumber = c.itemnumber);
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
| membername | goodname | quantity | salesvalue | transdate |
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
| 王五 | book | 1.000 | 89.00 | 2020-12-01 00:00:00 |
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

很明显,这个结果把张三的消费行为放到王五身上去了,肯定是不对的。这里的原因就是,我们把会员卡号是“10000001”的会员信息改了,而会员卡号是主键,会员消费查询通过会员卡号关联到会员信息,得到了完全错误的结果。

所以,千万不能把会员卡号当做主键。实际情况下,不管是会员电话号码、身份证号都不适合作为主键。

**尽量不要用业务字段,也就是跟业务有关的字段做主键。**毕竟,作为项目设计的技术人员,谁也无法预测在项目的整个生命周期中,哪个业务字段会因为项目的业务需求而有重复,或者重用之类的情况出现。

使用自增字段做主键

给会员信息表添加一个字段,比如叫 id,给这个字段定义自增约束,这样就有了一个具备唯一性的,而且不为空的字段来做主键了。

修改一下会员信息表的结构,添加一个自增字段做主键。

第一步,修改会员信息表,删除表的主键约束,这样,原来的主键字段,就不再是主键了。不过需要注意的是,删除主键约束,并不会删除字段:

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mysql> alter table demo.membermaster
-> drop primary key;
Query OK, 2 rows affected (0.15 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0

第二步,修改会员信息表,添加字段“id”为主键,并且给它定义自增约束:

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mysql> alter table demo.membermaster
-> add id int primary key auto_increment;
Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

第三步,修改销售流水表,添加新的字段 memberid,对应会员信息表中的主键:

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mysql> alter table demo.trans
-> add memberid int;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

第四步,更新一下销售流水表,给新添加的字段 memberid 赋值,让它指向对应的会员信息:

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mysql> update demo.trans as a, demo.membermaster as b
-> set a.memberid = b.id
-> where a.transactionno > 0;
-- > AND a.cardno = b.cardno; -- 这样操作可以不用删除trans的内容,在实际工作中更适合
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

demo.membermaster 和 demo.trans 的结构:

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mysql> describe demo.membermaster;
+---------------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+---------------+----------+------+-----+---------+----------------+
| cardno | char(8) | NO | | NULL | |
| membername | text | YES | | NULL | |
| memberphone | text | YES | | NULL | |
| memberpid | text | YES | | NULL | |
| memberaddress | text | YES | | NULL | |
| sex | text | YES | | NULL | |
| birthday | datetime | YES | | NULL | |
| id | int | NO | PRI | NULL | auto_increment |
+---------------+----------+------+-----+---------+----------------+
8 rows in set (0.01 sec)

mysql> describe demo.trans;
+---------------+---------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+---------------+---------------+------+-----+---------+-------+
| transactionno | int | YES | | NULL | |
| itemnumber | int | YES | | NULL | |
| quantity | decimal(10,3) | YES | | NULL | |
| price | decimal(10,2) | YES | | NULL | |
| salesvalue | decimal(10,2) | YES | | NULL | |
| cardno | char(8) | YES | | NULL | |
| transdate | datetime | YES | | NULL | |
| memberid | int | YES | | NULL | |
+---------------+---------------+------+-----+---------+-------+
8 rows in set (0.00 sec)

验证前,先将表中的 cardno 为 10000001 的用户改回张三:

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mysql> select * from demo.membermaster;
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+----+
| cardno | membername | memberphone | memberpid | memberaddress | sex | birthday | id |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+----+
| 10000001 | 张三 | 18758079160 | 110123200001017890 | 北京 || 2000-01-01 00:00:00 | 1 |
| 10000002 | 李四 | 18758079161 | 123123199001012356 | 上海 || 1990-01-01 00:00:00 | 2 |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+----+

如果张三的会员卡 10000001 不再使用,发给了王五,就在会员信息表里面增加一条记录:

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mysql> insert into demo.membermaster
-> (cardno, membername, memberphone, memberpid, memberaddress, sex, birthday)
-> values
-> ('10000001', '王五', '13698765432', '475145197001012356', '南京', '男', '1992-02-02');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

查看所有会员信息:

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mysql> select * from demo.membermaster;
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+----+
| cardno | membername | memberphone | memberpid | memberaddress | sex | birthday | id |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+----+
| 10000001 | 张三 | 18758079160 | 110123200001017890 | 北京 || 2000-01-01 00:00:00 | 1 |
| 10000002 | 李四 | 18758079161 | 123123199001012356 | 上海 || 1990-01-01 00:00:00 | 2 |
| 10000001 | 王五 | 13698765432 | 475145197001012356 | 南京 || 1992-02-02 00:00:00 | 3 |
+----------+------------+-------------+--------------------+---------------+------+---------------------+----+
3 rows in set (0.00 sec)

由于字段 cardno 不再是主键,可以允许重复,因此,我们可以在保留会员“李四”信息的同时,添加使用同一会员卡号的“赵六”的信息。现在再来查会员消费,就不会出问题了:

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mysql> select b.membername, c.goodname, a.quantity, a.salesvalue, a.transdate
-> from demo.trans as a
-> join demo.membermaster as b
-> join demo.goodsmaster as c
-> on (a.memberid = b.id and a.itemnumber = c.itemnumber);
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
| membername | goodname | quantity | salesvalue | transdate |
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
| 张三 | book | 1.000 | 89.00 | 2020-12-01 00:00:00 |
+------------+----------+----------+------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如果是一个小项目,只有一个 MySQL 数据库服务器,用添加自增字段作为主键的办法是可以的。不过,这并不意味着,在任何情况下你都可以这么做。

举个例子,用户要求把增加新会员的工作放到门店进行,因为发展新会员的工作一般是在门店进行的,毕竟,人们一般都是在购物的同时申请会员。解决的办法是,门店的信息系统添加新增会员的功能,把新的会员信息先存放到本地 MySQL 数据库中,再上传到总部,进行汇总。可是问题来了,如果会员信息表的主键是自增的,那么各个门店新加的会员就会出现“id”冲突的可能。

比如,A 店的 MySQL 数据库中的 demo.membermaster 中,字段“id”的值是 100,这个时候,新增了一个会员,“id”是 101。同时,B 店的字段“id”值也是 100,要加一个新会员,“id”也是 101,毕竟,B 店的 MySQL 数据库与 A 店相互独立。等 A 店与B 店都把新的会员上传到总部之后,就会出现两个“id”是 101,但却是不同会员的情况,这该如何处理呢?

手动赋值字段做主键

为了解决这个问题,想了一个办法:取消字段“id”的自增属性,改成信息系统在添加会员的时候对“id”进行赋值。

具体的操作是这样的:在总部 MySQL 数据库中,有一个管理信息表,里面的信息包括成本核算策略,支付方式等,还有总部的系统参数,可以在这个表中添加一个字段,专门用来记录当前会员编号的最大值。

门店在添加会员的时候,先到总部 MySQL 数据库中获取这个最大值,在这个基础上加 1,然后用这个值作为新会员的“id”,同时,更新总部 MySQL 数据库管理信息表中的当前会员编号的最大值。这样一来,各个门店添加会员的时候,都对同一个总部 MySQL 数据库中的数据表字段进行操作,就解决了各门店添加会员时会员编号冲突的问题,同时也避免了使用业务字段导致数据错误的问题。

小结

  • 用业务字段做主键,看起来很简单,但是应该尽量避免这样做。因为无法预测未来会不会因为业务需要,而出现业务字段重复或者重用的情况
  • 自增字段做主键,对于单机系统来说是没问题的。但是,如果有多台服务器,各自都可以录入数据,那就不一定适用了。因为如果每台机器各自产生的数据需要合并,就可能会出现主键重复的问题。
  • 采用手动赋值的办法,通过一定的逻辑,确保字段值在全系统的唯一性,这样就可以规避主键重复的问题了。

给已有的字段增加主键:

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alter table demo.importhead modify listnumber int primary key;
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