在 PostgreSQL 中，使用电子邮件地址作为主键是否合适？

权衡电子邮件作为主键的利弊

为 Web 应用程序设计数据库时，选择正确的数据库 很关键。它不仅涉及功能，还涉及性能和可扩展性。数据库设计中争论最多的话题之一是是否使用电子邮件地址等唯一属性作为主键。

电子邮件地址自然是唯一的，这使得它们成为主键的诱人选择。这可以简化某些操作，例如检查重复项，并减少对额外约束的需要。然而，一些开发人员认为，由于电子邮件地址基于字符串的性质，可能会降低数据库的速度。

想象一下在拥有数百万用户的表上运行查询。比较像“user@example.com”这样的字符串真的会比像 12345 这样的整数慢吗？对于某些人来说，选择似乎很简单，但细微差别可能会对应用程序的性能产生长期影响。 🧐

在本文中，我们将探讨使用电子邮件地址作为主键的实际含义 。根据现实世界的示例和专家意见，我们将确定这是否是一个好主意，或者自动递增数字是否是更好的选择。让我们深入了解一下！ 🚀

命令	使用示例
CREATE TABLE	在数据库中定义一个新表。在示例中，它用于创建一个用户表，其中包含电子邮件、用户名和created_at等字段。
VARCHAR	指定可变长度字符串数据类型。它用于定义电子邮件和用户名列，允许字符串长度的灵活性。
PRIMARY KEY	为表记录建立唯一标识符。在示例中，它被分配给 email 列或 id 列，具体取决于解决方案。
SERIAL	自动递增列的整数值，简化唯一 ID 的创建。用于第二个表示例中的 id 列。
DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP	插入新记录时，自动设置created_at列的当前日期和时间。
UNIQUE	确保指定列中没有两行可以具有相同的值，例如第二个表示例中的电子邮件。
psycopg2.connect	使用 Python 连接到 PostgreSQL 数据库。这对于在单元测试示例中从 Python 脚本运行 SQL 命令至关重要。
fetch	在 JavaScript 中用于向服务器发出 HTTP 请求，例如在前端示例中异步检查电子邮件的唯一性。
sql	psycopg2 中的一个模块，允许动态构建 SQL 查询，从而在 Python 中启用参数化且安全的 SQL 语句。
COMMIT	完成事务中所做的数据库更改。在 Python 示例中，它确保插入命令保留在数据库中。

了解电子邮件作为主键的动态

前面介绍的脚本探讨了两种常见的数据库设计方法 ：使用电子邮件地址作为主键或依赖自动递增的数字 ID。第一个解决方案使用电子邮件列作为主键，确保数据库级别的唯一性。通过利用 约束，这种方法避免了在应用层进行额外检查的需要。当电子邮件地址是应用程序逻辑（例如用户身份验证或通信）的核心时，这特别有用。

另一方面，第二种方法使用 数据类型，随着每个新记录自动递增。虽然电子邮件列保持唯一，但它不是主键。相反，数字 ID 用于更快的查找和索引。此方法在数据库性能至关重要的应用程序中更常见，因为数字比较通常比字符串比较更快，特别是在具有数百万行的表中。

为单元测试提供的 Python 脚本演示了如何以编程方式与 PostgreSQL 数据库进行交互。通过使用 库中，开发人员可以测试关键约束，例如确保不插入重复的电子邮件。这些测试模拟现实世界的场景，例如用户尝试使用现有的电子邮件进行注册。此过程有助于及早发现潜在的错误并确保数据库的完整性。 🛠️

JavaScript 示例通过在提交之前检查电子邮件的唯一性来添加一层用户友好的验证。这种异步验证避免了不必要的服务器往返或数据库中失败的事务。它演示了前端和后端组件如何无缝协作以增强用户体验并维护数据完整性。例如，在繁忙的电子商务平台中，此类检查可以防止重复帐户并简化注册流程，从而减少用户的摩擦。 🚀

-- Step 1: Create a users table with email as the primary key
CREATE TABLE users (
    email VARCHAR(255) PRIMARY KEY, -- Email is unique and primary
    username VARCHAR(100) NOT ,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- Step 2: Insert sample data to validate the table structure
INSERT INTO users (email, username)
VALUES ('user1@example.com', 'user1'),
       ('user2@example.com', 'user2');

-- Step 3: Attempt to insert duplicate email to test constraints
-- This will fail with a unique constraint violation
INSERT INTO users (email, username)
VALUES ('user1@example.com', 'duplicate_user');

-- Step 1: Create a users table with an auto-incrementing ID
CREATE TABLE users (
    id SERIAL PRIMARY KEY, -- Numeric ID as primary key
    email VARCHAR(255) UNIQUE NOT ,
    username VARCHAR(100) NOT ,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- Step 2: Insert sample data
INSERT INTO users (email, username)
VALUES ('user1@example.com', 'user1'),
       ('user2@example.com', 'user2');

-- Step 3: Validate that duplicate emails are disallowed
-- This will fail because of the unique constraint on email
INSERT INTO users (email, username)
VALUES ('user1@example.com', 'duplicate_user');

import psycopg2
from psycopg2 import sql

# Step 1: Connect to the PostgreSQL database
conn = psycopg2.connect("dbname=testdb user=postgres password=secret")
cur = conn.cursor()

# Step 2: Test insertion of unique and duplicate emails
try:
    cur.execute("INSERT INTO users (email, username) VALUES (%s, %s)",
                ('user3@example.com', 'user3'))
    conn.commit()
    print("Test passed: Unique email inserted")
except Exception as e:
    print(f"Test failed: {e}")

try:
    cur.execute("INSERT INTO users (email, username) VALUES (%s, %s)",
                ('user1@example.com', 'duplicate_user'))
    conn.commit()
    print("Test failed: Duplicate email allowed")
except Exception as e:
    print("Test passed: Duplicate email blocked")

# Step 3: Close connections
cur.close()
conn.close()

// Step 1: Check email uniqueness via AJAX
document.getElementById("email").addEventListener("blur", function () {
    const email = this.value;
    fetch("/check-email?email=" + encodeURIComponent(email))
        .then(response => response.json())
        .then(data => {
            if (data.exists) {
                alert("Email already in use!");
                this.value = "";
            }
        });
});

使用不同的主键策略评估数据库性能

在电子邮件地址和自动递增数字之间进行选择时要考虑的一个重要方面是 是对数据库索引的影响。索引在查询性能中起着至关重要的作用，尤其是随着数据库的增长。与数字 ID 相比，使用电子邮件作为主键会导致索引大小更大，因为字符串需要更多存储空间。这可能会导致读取操作稍微变慢，特别是对于涉及多个联接的复杂查询。

另一个经常被忽视的因素是数据库的长期可扩展性。虽然电子邮件本质上是唯一的，但如果用户更新其联系信息，它们有时可能会发生变化。在以电子邮件为主键的数据库中处理此类更新可能会很麻烦且存在风险，因为它会影响每条相关记录。相反，使用数字 ID 作为主键可确保稳定性，因为这些标识符通常不会更改。这是预期用户数据更新的应用程序中的常见做法。

此外，考虑国际化也是至关重要的。电子邮件地址有时包含非标准字符或编码。虽然现代数据库像 优雅地处理这些，字符串处理的复杂性可能仍然会带来较小的性能开销。例如，按多种语言的电子邮件对记录进行排序可能比按数字 ID 排序更耗费资源。根据应用程序的特定需求平衡这些权衡是关键。 🛠️

1. 为什么不使用电子邮件作为主键？
2. 电子邮件虽然是唯一的，但却是字符串，因此与数字 ID 相比，索引和比较等操作会更慢。此外，电子邮件可能会发生变化，从而导致复杂化。
3. 一个如何 主要关键工作？
4. 这 关键字创建一个自动递增的整数列，这对于稳定且紧凑的主键来说是理想的选择。
5. 如果没有主键，电子邮件仍然可以是唯一的吗？
6. 是的，添加一个 对电子邮件列的约束可确保使用数字 ID 作为主键时的唯一性。
7. 当电子邮件发生变化时会发生什么？
8. 如果电子邮件是主键，则更新必须通过相关记录级联，这可能容易出错。使用数字 ID 可以避免此问题。
9. 是否存在使用电子邮件作为主键的理想方案？
10. 是的，对于电子邮件是操作核心且不太可能更改的小型数据库或系统，它可以简化设计。
11. 索引电子邮件会影响存储大小吗？
12. 是的，与数字 ID 相比，基于字符串的主键会创建更大的索引，这可能会稍微增加存储需求并影响性能。
13. 国际化和电子邮件独特性怎么样？
14. 现代数据库可以很好地处理这个问题，但电子邮件中的非标准字符或编码可能会增加复杂性。
15. 我可以将复合主键与电子邮件和其他字段一起使用吗？
16. 是的，将电子邮件等字段与唯一的用户代码相结合可以确保唯一性，同时保留电子邮件的一些中心地位。
17. 怎么样 帮忙解决Python中的这个问题吗？
18. 它允许参数化查询和强大的错误处理，确保在数据库操作期间尊重唯一的约束。
19. 前端验证可以提高数据库性能吗？
20. 是的，通过 AJAX 或类似方法验证电子邮件的唯一性可以减少不必要的数据库查询并改善用户体验。 🚀

在电子邮件地址和数字 ID 之间进行选择作为主键需要了解数据库的性能和可扩展性要求。数字 ID 通常更快，而电子邮件等独特的字符串可以简化设计。权衡这些因素是关键。 🚀

考虑长期影响，例如存储效率和更新便利性。数字 ID 往往很稳定并且在索引方面表现良好，而字符串可能会使更新复杂化。通过使您的决策与应用程序的目标保持一致，您可以创建强大且可扩展的数据库设计。