что такое первичный ключ составной ключ
Система управления базами данных SQLite. Изучаем язык запросов SQL и реляционные базы данных на примере библиотекой SQLite3. Курс для начинающих.
Часть 11.3: Первичные ключи в базах данных SQLite: PRIMARY KEY. Ограничение первичного ключа
Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать базы данных и наше знакомство с библиотекой SQLite3. Мы разобрались с ограничениями уровня столбца и узнали, какие возможности есть у СУБД для поддержания целостности данных на уровне таблицы. Теперь давайте более подробно поговорим про ограничения уровня таблицы и первым ограничение, которое мы рассмотрим, будет ограничение первичного ключа или просто PRIMARY KEY.
Первичные ключи в базах данных SQLite: PRIMARY KEY. Ограничение первичного ключа.
В теории баз данных ключ или ключевой атрибут — это столбец, который позволяет однозначно идентифицировать таблицу в базе данных. На практике, ни одна СУБД в мире не знает о таком столбце и не знает теории баз данных. На практике есть первичный ключ, который является правилом, которое SQLite ни когда не нарушит. SQLite будет следить всегда за тем, чтобы в столбце PRIMARY KEY были всегда уникальные и вечные значения.
В этой записи мы рассмотрим ограничения первичного ключа в базах данных SQLite в теории и на практике, так же узнаем, почему первичный ключ это не только правило базы данных, но еще и индекс, а так же поговорим о том, как реализовать составной первичный ключ для таблицы базы данных SQLite3
Первичный ключ, как ограничение уровня таблицы в базах данных SQLite. PRIMARY KEY в SQLIte3
Первичный ключ, это не только ключевой атрибут, который идентифицирует таблицу в базе данных и даже не только обязательное условие второй нормальной формы, а, соответственно, и третьей нормальной формы. Первичный ключ или столбец PRIMARY KEY – это ограничение уровня таблицы для любой реляционной СУБД.
Ограничение уровня таблицы – это правило, которое никогда не должна нарушать ни одна СУБД и не должна никому давать это делать. Первичный ключ или PRIMARY KEY в базах данных SQLite – это столбец, значения которого должны быть уникальными и вечными, и что бы не произошло, что бы не случилось, SQLite никогда не нарушит правило уникальности и вечности первичного ключа.
Если мы задали первичный ключ для таблицы при помощи PRIMARY KEY, то, во-первых, мы сами должны заботиться об уникальности и вечности, во-вторых, SQLite будет делать это за нас. Если вы видите, что значения в столбце повторяющиеся и SQLite не дает вам их добавить, то, вероятнее всего, вы ошиблись при проектировании базы данных и назначили не тот столбец в качестве PRIMARY KEY.
Когда мы создаем первичный ключ, как ограничение таблицы, то вместо PRIMARY KEY мы вправе использовать конструкцию UNIQUE KEY, SQLite это позволяет и никаких проблем с таким подходом у вас не будет.
Помимо всего прочего, первичный ключ в базе данных SQLite, вернее столбец, который мы назначили, как PRIMARY KEY, является еще и индексом таблицы. Благодаря индексам таблицы операция выборки данных из базы данных при помощи команды SELECT происходит значительно быстрее, но место на диске база данных начинает занимать больше
Вывод: первичный ключ в базах данных SQLite3 или PRIMARY KEY – это правила, которые нельзя нарушать: правила уникальности и вечности значений столбца PRIMARY KEY. Так же первичный ключ является индексом таблицы в базе данных SQLite. Столбец, который объявлен, как PRIMARY KEY – это индекс, которому мы можем даже дать имя.
Пример использования первичного ключа в SQLite. Пример PRIMARY KEY в SQLite
Мы разобрались в теории, что собой представляет первичный ключ в реляционных базах данных, а также выяснили, что для создания первичного ключа необходимо использовать конструкцию PRIMARY KEY, тогда SQLite3 поймет, что данный столбец является первичным ключом, а его значения должны быть уникальными и вечными.
Давайте теперь на практике посмотрим, как первичный ключ может обеспечить целостность данных в базе данных и посмотрим, как в SQLite можно объявить столбец с ограничением PRIMARY KEY.
BestProg
Реляционные базы данных. Понятие ключа. Виды ключей. Отношения. Главная и подчиненная таблицы
В данной теме, на примере двух таблиц, определяются основные понятия реляционных баз данных, а именно:
Содержание
Поиск на других ресурсах:
Входные данные
Пусть задана база данных работников предприятия, которая состоит из двух таблиц. Первая таблица содержит данные о работнике. Вторая таблица содержит сведения о заработной плате работника.
Таблицы имеют следующую структуру.
Таблица «Работник». Содержит данные о работнике
Таблица «Зарплата». Содержит сведения о заработной плате работников.
Вопрос/ответ
1. Что такое первичный ключ в таблице базы данных? Для чего используются первичные ключи?
При работе с таблицами в реляционных базах данных, желательно (необходимо), чтобы каждая таблица имела так называемый первичный ключ.
Первичный ключ – это поле, которое используется для обеспечения уникальности данных в таблице. Это означает, что значение (информация) в поле первичного ключа в каждой строке (записи) таблицы может быть уникальным.
Уникальность необходима во избежание неоднозначности, когда неизвестно к какой записи таблицы можно обратиться, если в таблице есть повторяющиеся записи (две записи имеют одинаковые значения во всех полях таблицы).
Пример. Для таблицы «Работник» можно ввести дополнительное поле, которое будет первичным ключом. Однако, поле (атрибут) «Табельный номер» также обеспечивает уникальность. Так как, теоретически, не может быть двух одинаковых табельных номеров. На практике могут быть случаи, что один и тот же табельный номер будет введен по ошибке и совпадут значения всех полей таблицы. В результате возникнут два одинаковых записи в таблице. Во избежание такой ошибки, лучше создать в таблице дополнительное поле-счетчик, которое обеспечит уникальность.
Также для таблицы «Зарплата» можно ввести дополнительное поле, которое будет первичным ключом.
2. Что такое отношение (связь) между таблицами (relationship)? Пример
Таблицы в реляционной модели данных могут иметь связи между собой. Такие связи называются отношениями. Для таблиц «Работник» и «Зарплата» можно установить связь по полю «Табельный номер».
Пример. Проанализируем таблицы «Работник» и «Зарплата». В этих таблицах можно установить отношение между таблицами на основе поля «Табельный номер». То есть, связь между таблицами происходит на основе поля (атрибуту) «Табельный номер».
Это означает следующее. Если нужно найти начисленную заработную плату в таблице «Зарплата» для работника Иванов И.И., то нужно выполнить следующие действия:
Рис. 1. Иллюстрация связи между таблицами. Табельный номер 2145 таблицы «Работник» отображается в таблице «Зарплата»
Рис. 2. Связь (отношение) между полями таблиц
3. Что такое внешний ключ (foreign key)? Пример
Понятие «внешний ключ» есть важным при рассмотрении связанных таблиц.
Внешний ключ – это одно или несколько полей (атрибутов), которые являются первичными в другой таблице и значение которых заменяется значениями первичного ключа другой таблицы.
Пример. Пусть между таблицами «Работник» и «Зарплата» существует взаимосвязь по полю «Табельный номер». В этом случае, поле «Табельный номер» таблицы «Работник» может быть первичным ключом, а поле «Табельный номер» таблицы «Зарплата» внешним ключом. Это означает, что значения поля «Табельный номер» таблицы «Зарплата» заменяются значениями поля «Табельный номер» таблицы «Работник».
4. Что такое рекурсивный внешний ключ?
Рекурсивный внешний ключ – это внешний ключ, который ссылается на одну и ту же таблицу, к которой он принадлежит. В этом случае поле (атрибут), которое соответствует внешнему ключу, есть ключом одного и того же отношения (связи).
5. Могут ли первичный и внешний ключи быть простыми или составными (сложными)?
Первичный, вторичный и внешний ключи могут быть как простыми так и составными (сложными). Простые ключи – это ключи, которые содержат только одно поле (один атрибут). Составные (сложные) ключи – это ключи, которые содержат несколько полей (атрибутов).
6. Какое отличие между искусственным и естественным ключом? Пример
Естественной ключ обеспечивает уникальность из самой сущности предметной области. Бывают случаи, когда значения записей некоторого поля (полей) таблицы есть уникальными. Это поле может быть естественным ключом.
Искусственный ключ вводится дополнительно для обеспечения уникальных значений. Чаще всего искусственный ключ есть полем типа счетчик (counter). В таком поле, при добавлении новой записи (строки) в таблицу, значение счетчика увеличивается на 1 (или другую величину). Если запись удалить из таблицы, то максимальное значение счетчика строк уже не уменьшается, а остается как есть. Как правило, за этим все следит система управления базами данных.
Пример. В таблице «Работник» естественном ключом есть поле (атрибут) «Табельный номер». Поле «Табельный номер» есть само по себе уникальным, так как не может быть двух работников с одинаковым табельным номером.
В таблице «Зарплата» значение во всех четырех полях могут случайно повториться. Поэтому, здесь целесообразно добавить дополнительное поле-счетчик, которое будет искусственным ключом. В этом случае таблица «Зарплата» с дополнительным полем может иметь приблизительно следующий вид:
где поле «Номер» есть искусственным ключом, который обеспечивает уникальность.
7. Какие существуют способы выбора первичного ключа?
Существует 3 способа выбора первичного ключа:
8. Что означают термины «главная таблица» (master) и «подчиненная таблица» (detail)?
Если между таблицами есть связь, то одна из них может быть главной (master), а другая подчиненной (detail). Главная таблица отображает все записи, которые помещаются в ней. Подчиненная таблица отображает только те записи, которые соответствуют значению ключа главной таблицы, который на данный момент есть активным (текущим). Если изменяется текущая запись главной таблицы, то изменяется множество доступных записей подчиненной таблицы.
Пример. Если рассмотреть таблицы «Работник» и «Зарплата», то таблица «Работник» есть главной, а таблица «Зарплата» есть подчиненной.
9. Какие существуют типы отношений (связей) между таблицами?
Существует 4 основных типа отношений между таблицами:
Пример. Если рассмотреть отношение между таблицами «Работник» и «Зарплата», то это отношения есть типа «один ко многим». Таблица «Работник» есть главной. Таблица «Зарплата» есть подчиненной.
Ключи SQL
В этой статье мы попробуем рассмотреть все, что касается ключей в SQL: для чего нужны, создание, ограничения ключей. В общем: будет скучно 
План на сегодня такой:
В теории реляционных баз данных — ключи это некие сущности, созданы для установления определенных ограничений, которые поддерживают целостность и доступность данных в таблицах баз данных.
Если говорить простыми словами, то ключи в sql созданы для того, чтобы указать дополнительную функциональность столбца. Будь то уникальность или то, что столбец ссылается на другую таблицу (внешний ключ).
Первичный ключ
Столбец, который в базе данных должен быть уникальным помечают первичным ключом. Первичный ключ или primary key означает, что в таблице значение колонки primary key не может повторяться. Таким образом данный ключ позволяет однозначно идентифицировать запись в таблице не боясь при этом, что значение столбца повториться. Сразу пример: допустим у Вас есть таблица пользователей. В данной таблице есть поля: ФИО, год рождения, телефон. Как идентифицировать пользователя? Таким параметрам как ФИО и телефон доверять нельзя. Ведь у нас может быть несколько пользователей не только с одинаковой фамилией, но и с именем. Телефон может меняться со временем и пользователь с номером телефона может оказаться не тем кто у нас в базе данных.
Вот для этого и придумали первичный ключ. Один раз присвоили уникальный идентификатор и все. В mySql на примере которой мы выполняем все примеры из цикла статей по SQL поле AUTO_INCREMENT нельзя задать если не указать, что это первичный ключ.
К стати, в предыдущей теме мы уже познакомились с первичным ключом: что это такое и как его создавать. Синтаксис по созданию этого ключа Вы найдете в статье Создание, изменение, удаление таблиц SQL.
Думаю, что не стоит упоминать, что поле помеченное как первичный ключ не может быть пустым при создании записи.
Внешний ключ (foreign key)
Есть еще внешний ключ (foreign key). Его еще называют ссылочным. Он нужен для связывания таблиц между собой.
Если посмотреть на картинку выше, то внешним ключем будет поле поставщик в таблице обувь. Как правило, при создании таблицы задают колонку уникальных целочисленных значений. Как мы это делали когда создавали таблицу supplier.
Колонка supplier_id будет уникальна для каждой записи. Ее значение и будет выступать на мести колонки поставщик в таблице обувь. Предлагаю сразу и рассмотреть на примере как создается внешний ключ.
Создание внешнего ключа
Как видно на примере выше, синтаксис по созданию внешнего ключа довольно прост. Нужно в таблицу добавить поле, а после объявить это поле как внешний ключ и указать, куда он будет ссылаться. В данном случае поле supplier будет ссылаться на поле supplier_id в таблице supplier.
Составной ключ (composite key)
Что касается составного ключа — это несколько первичных ключей в таблице. Таким образом, создав composite key, уникальность записи будет проверяться по полям, которые объединенные в этот ключ.
Бывают ситуации, когда при вставке в таблицу нужно проверять запись на уникальность сразу по нескольким полям. Вот для этого и придуман составной ключ. Для примера я создам простую таблицу с composite key, чтобы показать синтаксис:
В примере выше два поля объединенные в составной ключ и в таблице не будет записей с этими одинаковыми полями.
Это все, что касается ключей в SQL. Это небольшое пособие — подготовка к статье связи sql где мы подробно рассмотрим как объединять таблицы, чтобы они составляли единую базу данных.
Реляционный подход к построению инфологической модели
Типы связей. Свойства отношений
Отсутствие упорядоченности кортежей.
Отсутствие упорядоченности атрибутов. Для ссылки на значение атрибута всегда используется имя атрибута.
Атомарность значений атрибутов, т.е. среди значений домена не могут содержаться множества значений (отношения ).
В большинстве случаев любые две таблицы связаны отношением «один-ко-многим». Это означает, что любая запись в первой таблице может быть связана с несколькими записями во второй, однако любая запись второй таблицы связана только с одной записью в первой.
Пример 5.10 Дана совокупность информационных объектов, отражающих учебный процесс в вузе:
СТУДЕНТ (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Пол, Дата рождения, Группа ) СЕССИЯ (Номер, Оценка1, Оценка2, ОценкаЗ, Оценка4, Результат) СТИПЕНДИЯ (Результат, Процент ) ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Код преподавателя. Фамилия, Имя, Отчество)
Связь один к одному (1:1) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот. Рисунок 5.5 иллюстрирует указанный тип отношения.
Пример 5.11 Примером связи 1:1 может служить связь между информационными объектами СТУДЕНТ и СЕССИЯ:
СТУДЕНТ СЕССИЯ Каждый студент имеет определенный набор экзаменационных оценок в сессию.
При связи один ко многим (1:М) одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А. Графически данное соответствие имеет вид, представленный на рис. 5.6.
Пример 5.12 Примером связи 1 :М служит связь между информационными объектами СТИПЕНДИЯ и СЕССИЯ:
СТИПЕНДИЯ Связь многие ко многим (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот. На рис. 5.7 графически представлено указанное соответствие.
Пример 5.13 Примером данного отношения служит связь между информационными объектами СТУДЕНТ и ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:
Один студент обучается у многих преподавателей, один преподаватель обучает многих студентов.
Простые и составные ключи
Первичный ключ может состоять из единственного поля таблицы, значения которого уникальны для каждой записи. Так, например, на предприятии не может быть двух работников с одинаковыми табельными номерами, поэтому в таблице, содержащей записи о работниках, табельный номер может быть первичным ключом. Такой первичный ключ называют простым ключом.
Если таблица не имеет единственного уникального поля, первичный ключ может быть составлен из нескольких полей, совокупность значений которых гарантирует уникальность. Так, имя, фамилия, отчество, номер паспорта, серия паспорта не могут быть первичными ключами по отдельности, так как могут оказаться одинаковыми у двух и более людей. Но не бывает двух личных документов одного типа с одинаковыми серией и номером. Поэтому в таблице, содержащей записи о людях, первичным ключом может быть набор полей, состоящий из типа личного документа, его серии и номера. Такой первичный ключ называют составным ключом
Например, связь между отношениями ОТДЕЛ и СОТРУДНИК создается путем копирования первичного ключа «Номер_отдела» из первого отношения во второе. Таким образом:
Атрибуты, представляющие собой копии ключей других отношений, называются внешними ключами.
Если же между таблицами необходимо организовать связь » многие-ко-многим «, то в Access придется создать дополнительную таблицу пересечения, с помощью которой одна связь будет сведена к двум связям типа » один-ко-многим «.
Краткие итоги
Первичный ключ
Перви́чный ключ (англ. primary key ) — в реляционной модели данных один из потенциальных ключей отношения, выбранный в качестве основного ключа (или ключа по умолчанию).
Если в отношении имеется единственный потенциальный ключ, он является и первичным ключом. Если потенциальных ключей несколько, один из них выбирается в качестве первичного, а другие называют «альтернативными».
С точки зрения теории все потенциальные ключи отношения эквивалентны, то есть обладают одинаковыми свойствами уникальности и минимальности. Однако в качестве первичного обычно выбирается тот из потенциальных ключей, который наиболее удобен для тех или иных практических целей, например для создания внешних ключей в других отношениях либо для создания кластерного индекса. Поэтому в качестве первичного ключа, как правило, выбирают тот, который имеет наименьший размер (физического хранения) и/или включает наименьшее количество атрибутов.
Другой критерий выбора первичного ключа — сохранение уникальности со временем. Всегда существует вероятность того, что некоторый потенциальный ключ перестанет быть таковым в долговременной перспективе или при изменении требований к системе. Например, если номер студенческой группы включает последнюю цифру года поступления, то номера групп для идентификации групп уникальны только в течение 10 лет. Поэтому в качестве первичного ключа стараются выбирать такой потенциальный ключ, который с наибольшей вероятностью не утратит уникальность.
Исторически термин «первичный ключ» появился и стал использоваться существенно ранее термина «потенциальный ключ». Вследствие этого множество определений в реляционной теории были изначально сформулированы с упоминанием первичного (а не потенциального) ключа, например, определения нормальных форм. Также термин «первичный ключ» вошёл в формулировку 12 правил Кодда как основной способ адресации любого значения отношения (таблицы) наряду с именем отношения (таблицы) и именем атрибута (столбца).
Содержание
Классификация
Простые и составные ключи
Если первичный ключ состоит из единственного атрибута, его называют простым ключом.
Если первичный ключ состоит из двух и более атрибутов, его называют составным ключом. Так, номер паспорта и серия паспорта не могут быть первичными ключами по отдельности, так как могут оказаться одинаковыми у двух и более людей. Но не бывает двух личных документов одного типа с одинаковыми серией и номером. Поэтому в отношении, содержащем данные о людях, первичным ключом может быть подмножество атрибутов, состоящее из типа личного документа, его серии и номера.
Естественные и суррогатные ключи
Первичный ключ может состоять из информационных полей таблицы (то есть полей, содержащих полезную информацию об описываемых объектах). Такой первичный ключ называют естественным ключом. Теоретически, естественный ключ всегда можно сформировать, в этом случае мы получим т. н. интеллектуальный ключ.