数据建模中主键通常有两种生成方式：
- 自然键：自然键是在数据实体中唯一且非重复的一个属性或属性组合，例如一个人的身份证号码。自然键使用现实世界中可以唯一标识实体的属性值作为主键。由于自然键是实体本身的属性，因此它可以提供丰富的上下文信息，可以用于外键关联和查询等操作，但可能存在一些缺点，比如占用空间较大，有时不太适用于分布式系统等。
- 代理键：代理键是一个人工创建的主键，它不反映现实世界中的任何实体属性，而是在数据建模过程中添加的特殊属性，通常是自增的整数标识符。代理键是一种虚拟的、无关信息的主键，但由于其固定的格式，代理键很容易添加和修改，因此它可以提供更好的性能和可伸缩性。代理键的一个缺点是缺乏上下文信息，可能需要进行额外的数据库 JOIN 操作才能访问到实体的其他属性。
举个例子
当设计一个电商网站所需要的数据库时，主键的使用及其生成方式就变得尤为重要。我来举个例子更好地了解自然键和代理键的应用：
假设你正在设计一个在线商城商品数据库。每个商品都有独一无二的编号，因此你可能会选择将该编号作为每个商品的自然主键 。这使得你可以轻松地访问每个商品的详细信息，如价格、库存等，通过商品编号可以实现快速查找或者与订单之类的其他实体进行关联。然而，在这种情况下，商品编号可能会很长，尤其是你还想将其拆分成几个字段，比如生产日期、商品类型等。这可能会对查询性能造成影响，并且可能会增加数据存储空间的需求。
相反，你也可以考虑使用代理主键。例如，你可以为每个商品定义一个唯一的商品 ID，数据库可以使用自增序列或GUID来生成这些ID。 由于代理键是简单的整数或GUID，因此它们具有更好的性能和可扩展性，且长度更短，占用的空间更少。但是，使用代理键需要确保在插入新记录时，每个记录都有一个唯一的商品 ID，因此需要进行额外的访问成本，否则会出现唯一性冲突问题。
综上所述，自然键和代理键都具有其优点和缺点。在设计数据库时，需要根据应用程序的需求和数据特性来选择适合的生成方式。例如，对于在应用程序中频繁查询用的商品数据而言，应该使用自然键来减少 JOIN 操作的需求，如果对于性能更为关注，则需要使用代理键。
有时候在进行数据库设计时，可以将自然键和代理键拼接在一起来形成一个复合主键，以便更好地满足某些需求。
例如，在一个员工数据库中，员工的唯一性可能由员工号和手机号两个属性组成。在这种情况下，可以将这两个属性拼接起来作为一个新的复合主键，使得系统能够更有效地查询员工信息，同时确保员工数据的唯一性。
或者，当实体有自然键时，为了提高查询效率和简化数据访问，可以添加一个名为ID的自动递增列，作为代理键，并将其与自然主键组合成一个复合主键。
需要注意的是，复合主键可能会在查询和排序等方面增加复杂性和计算量。因此，在使用复合主键时需要权衡所需的功能和性能需求。
自然键和代理键主要区别
| 特点 | 自然键 | 代理键 |
|---|---|---|
| 定义 | 实体本身就有的属性或属性组合 | 系统自动生成的主键 |
| 唯一性保障 | 由自然键的属性值本身决定，保证实体唯一性 | 由系统控制生成，保证实体唯一性 |
| 可读性 | 具有可读性，对业务用户更直观 | 没有任何业务含义 |
| 可变性 | 取值静态不易改变，但有时候也可能变化 | 由系统控制生成和修改 |
| 易于扩展 | 增加新的属性时会产生冲突 | 使用独特的值来确保唯一性，不受原始设计限制 |
好的，以下是一个基于自然键和代理键的代码示例：
假设我们有一个Product表，使用ProductID作为代理键，ProductCode作为自然键。
CREATE TABLE Product (
ProductID INT PRIMARY KEY IDENTITY(1,1),
ProductCode NVARCHAR(50) NOT NULL,
ProductName NVARCHAR(100) NOT NULL,
Price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
Stock INT NOT NULL
);
当使用自然键时，我们需要确保数据表中的自然键的值是唯一的，因此可以在创建Product表时，添加UNIQUE约束来实现：
CREATE TABLE Product (
ProductCode NVARCHAR(50) PRIMARY KEY,
ProductName NVARCHAR(100) NOT NULL,
Price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
Stock INT NOT NULL,
UNIQUE (ProductCode)
);
在这种情况下，我们需要在插入新记录时，检查ProductCode是否已经存在，从而保证数据的唯一性。
当使用代理键时，我们可以使用IDENTITY函数来创建一个自动递增的ProductID列：
CREATE TABLE Product (
ProductID INT PRIMARY KEY IDENTITY(1,1),
ProductCode NVARCHAR(50) NOT NULL,
ProductName NVARCHAR(100) NOT NULL,
Price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
Stock INT NOT NULL
);
在这种情况下，每当我们向Product表中插入一行数据时，ProductID将自动递增，并且我们不需要为ProductCode或其他自然键保证唯一性。同时，当在应用程序代码中需要引用和操作特定的Product时，我们可以使用ProductID来查询Product表，并且不必关心ProductCode的具体值。
