DBMS 中的候选键

候选键（Candidate Key）指在一张关系表中，能唯一的标识每一个元组的属性或属性集合。换句话说，候选键是一组属性，其唯一地确定一个关系中的每一行，没有重复行。候选键和主键的概念非常相似，不同的是，一张表可能存在多个候选键，但只能有一个主键。本文将详细解释DBMS中的候选键，包括定义、特性、举例和应用场景。

1. 定义

在一个关系表中，候选键是一组属性，可以用来唯一地标识关系表中的每一行，它不仅是主键的候选项，也可能是唯一键的候选项。候选键包含的属性集合是无关次序的，即只要属性集合相同，就是同一个候选键。一张表可以有多个候选键，但只能有一个主键。

2. 特性

候选键有以下特性：

• 唯一标识：候选键能唯一标识一条记录。如果一个候选键包含多个属性，则这些属性组合起来也能唯一标识一条记录；
• 最小性：候选键是最少属性的集合，能够唯一标识一张表中的所有记录；
• 唯一性：候选键中的各属性值必须唯一。也就是说，候选键的每个属性值都不能重复。

3. 示例

假设我们有一个关系表，存储学生的信息。表中包含学生的姓名、学号、性别和出生日期等属性。那么，学号可以作为一个候选键。因为学号是唯一标识每个学生的，而且不会重复。此外，姓名+出生日期 也可以作为候选键，原因是这组属性可以唯一标识每个学生。同时，学号、姓名+出生日期、唯一标识每个学生的属性，它们都是该表的候选键。

4. 应用场景

使用候选键的优点在于能够确保数据的完整性，确保不会重复插入相同的数据。具体应用场景如下：

• 数据库设计：通过识别候选键，可以有效地设计数据库中的表结构；
• 数据唯一性：候选键可以保证数据唯一性，避免重复数据的出现；
• 数据查询效率：使用候选键作为主键或唯一键，可以提高数据查询效率。因为使用候选键进行查询时，可以利用索引，快速定位到对应的记录。

总之，候选键是在关系数据库设计中非常重要的概念。通过明确表中候选键集合，可以准确地定义数据库表的结构，确保数据的完整性和一致性，提升数据查询效率。

这里简单给出SQL语句创建候选键的示例：

CREATE TABLE students (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(50),
  gender CHAR(1),
  birthday DATE,
  studentno VARCHAR(20) UNIQUE,
  name_birth UNIQUE (name, birthday)
);

在以上示例中，studentno 是一个候选键，名为学号，而 name 和 birthday 则是另一个候选键，能够唯一地标识每个学生。同时，studentno 和 name, birthday 都设置了唯一性约束，来确保它们不会重复。