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法學資料庫管理系統中的候選鍵
在資料庫管理系統 (DBMS) 領域，候選鍵是一組一個或多個列，它們可以唯一地標識表中的一行。候選鍵也稱為“唯一識別符號”或“主鍵”。在本文中，我們將討論候選鍵在DBMS中的重要性以及如何使用它們來維護資料庫的完整性和一致性。
什麼是候選鍵？
候選鍵是一組一個或多個列，可用於唯一標識表中的一行。換句話說，表中沒有兩行可以具有構成候選鍵的列的相同值。在實踐中，一個表可以有多個候選鍵，但只能選擇其中一個作為主鍵。主鍵用作表中行的正式唯一識別符號。
例如，讓我們考慮一個名為“Employees”（員工）的表，其中包含有關公司員工的資訊。該表包含以下列：EmployeeID（員工ID）、FirstName（名字）、LastName（姓氏）和Email（郵箱）。在這種情況下，列“EmployeeID”可以作為候選鍵，因為它對每個員工都是唯一的，並且可以用來標識表中的特定行。
建立候選鍵
示例
建立候選鍵是一個簡單的過程。在大多數DBMS中，可以透過在一個或多個表的列上定義主鍵約束來建立候選鍵。建立主鍵約束的語法取決於您使用的DBMS，但在大多數情況下，它看起來像這樣：
CREATE TABLE Employees ( EmployeeID INT NOT NULL PRIMARY KEY, FirstName VARCHAR(255) NOT NULL, LastName VARCHAR(255) NOT NULL, Email VARCHAR(255) NOT NULL );
在上面的示例中，主鍵約束放在“EmployeeID”列上。這意味著“EmployeeID”列是“Employees”表的候選鍵，並且沒有兩行可以具有此列的相同值。
候選鍵的型別
候選鍵可以有多種型別，可以是簡單的或複合的，可以是單個的或多個的。
簡單候選鍵是由單個列組成的主鍵，例如上面的“EmployeeID”示例。
複合候選鍵是由多個列組成的主鍵。例如，“Orders”（訂單）表可以有一個由“OrderID”（訂單ID）和“CustomerID”（客戶ID）列組成的複合主鍵。這兩個列一起唯一地標識客戶下的特定訂單。
超鍵是一組一個或多個列，可以唯一標識一行，但不一定是極小的。它可以是簡單的或複合的。
最小超鍵是具有最少屬性的超鍵。
為什麼候選鍵很重要？
候選鍵在維護資料庫的完整性和一致性方面起著至關重要的作用。它們確保表中的每一行都是唯一的，並且可以獨立地標識。這允許準確的資料檢索，並有助於防止資料重複和錯誤。
候選鍵還透過強制表之間的關係來幫助確保資料一致性。例如，在具有多個表的資料庫中，可以使用外部索引鍵來引用另一個表的主鍵。這在兩個表之間建立了關係，並確保資料一致且準確。
例如，在我們的“Employees”表中，如果有一個“Department”（部門）表，其主鍵為“DepartmentID”，則可以在“Employees”表中建立一個外部索引鍵來引用“DepartmentID”列，將每個員工與其所屬的部門關聯起來。
此外，候選鍵還可以透過允許更快、更高效的資料檢索來提高資料庫的效能。這是因為DBMS可以使用主鍵快速輕鬆地定位表中的特定行，而無需搜尋整個表。對於大型資料庫，效能至關重要，這尤其重要。
次鍵和非鍵屬性
除了候選鍵之外，表還可以具有次鍵，它們也是唯一的，但未被選為主鍵。次鍵也可以用於改進資料檢索並提供標識行的替代方法。
另一方面，非鍵屬性是表中不構成任何鍵的一部分且不提供任何行的唯一標識的列。它們提供有關由行表示的實體的其他資訊，例如我們“Employees”表示例中的“FirstName”和“LastName”列。
候選鍵與主鍵
需要注意的是，雖然術語“候選鍵”和“主鍵”經常互換使用，但它們並非同一事物。候選鍵是一組一個或多個列，可以唯一地標識表中的一行，而主鍵是作為表中行正式唯一識別符號的候選鍵。一個表可以有多個候選鍵，但只能有一個主鍵。
代理鍵
代理鍵是一種主鍵，專門用作行的唯一識別符號，而不是使用自然鍵。自然鍵是具有資料中固有含義的列或列集，例如我們“Employees”表示例中的“EmployeeID”。另一方面，代理鍵是由資料庫生成的唯一識別符號，在資料中沒有固有含義。
使用代理鍵的主要優點是它通常更小，用作主鍵更有效，並且可以在不影響資料的情況下更改，而使用自然鍵可能無法做到這一點。
代理鍵的一個示例可以是自動遞增整數，這些通常用作主鍵，它從一個數字開始，按固定數字遞增，並且保證是唯一的。這是因為資料庫系統分配金鑰並跟蹤上次分配的值。
選擇正確的候選鍵
在設計資料庫時，選擇正確的候選鍵至關重要。候選鍵的選擇會對資料庫的效能、可擴充套件性和靈活性產生重大影響。在選擇候選鍵時，務必考慮以下因素：
唯一性 - 鍵必須唯一且不受更改。
最小大小 - 鍵應儘可能小以提高效能。
穩定性 - 鍵不應隨時間變化。
業務含義 - 鍵應具有業務含義並與表中的資料相關。
透過考慮這些因素，將更容易選擇滿足資料庫需求的正確候選鍵，並確保其長期正常執行。
所有這些要點都提供了有關主鍵型別及其用法的見解，因此您可以記住系統的具體要求和業務，從而為您的資料庫選擇最佳候選鍵。
結論
候選鍵在維護資料庫的完整性和一致性方面起著至關重要的作用。它們用於確保表中的每一行都是唯一的，並且可以獨立地標識，還可以用於強制表之間的關係。
此外，它們還可以透過允許更快、更高效的資料檢索來提高資料庫的效能。理解候選鍵的型別以及如何有效地使用它們是有效管理DBMS的重要組成部分。需要注意的是，擁有合適的候選鍵是設計良好資料庫的第一步。
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