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Teclas sustitutas vs. naturales/comerciales (19)

Aquí vamos de nuevo, la vieja discusión aún surge ...

¿Sería mejor que tuviéramos una clave comercial como clave principal, o preferiríamos tener una identificación sustituta (es decir, una identidad de SQL Server) con una restricción única en el campo clave de negocios?

Por favor, brinde ejemplos o pruebas para respaldar su teoría.

Ambos. Toma tu pastel y cometelo.

Recuerde que no hay nada especial sobre una clave principal, excepto que está etiquetada como tal. No es más que una restricción NOT NULL UNIQUE, y una tabla puede tener más de una.

Si usa una clave sustituta, aún desea una clave comercial para garantizar la exclusividad de acuerdo con las reglas comerciales.

Caballo para cursos. Para expresar mi parcialidad; Primero soy desarrollador, por lo que me preocupa principalmente ofrecerles a los usuarios una aplicación que funcione.

Trabajé en sistemas con claves naturales, y tuve que pasar mucho tiempo asegurándome de que los cambios de valor se propagaran.

He trabajado en sistemas con solo claves sustitutivas, y el único inconveniente ha sido la falta de datos desnormalizados para la partición.

A la mayoría de los desarrolladores tradicionales de PL / SQL con los que he trabajado no les gustaron las claves sustitutas debido a la cantidad de tablas por combinación, pero nuestras bases de datos de prueba y producción nunca aumentaron; las uniones adicionales no afectaron el rendimiento de la aplicación. Con dialectos de bases de datos que no admiten cláusulas como "X join interno Y en Xa = Yb", o desarrolladores que no usan esa sintaxis, las combinaciones extra para claves sustitutas dificultan la lectura de las consultas, y son más largas para escribir y cheque: vea la publicación de @Tony Andrews. Pero si usa un ORM o cualquier otro marco de generación de SQL, no lo notará. Touch-typing también mitiga.

Como recordatorio, no es una buena práctica colocar índices agrupados en claves sustitutas aleatorias, es decir, GUID que leen XY8D7-DFD8S, ya que SQL Server no tiene la capacidad de ordenar físicamente estos datos. En su lugar, debe colocar índices únicos en estos datos, aunque también puede ser beneficioso simplemente ejecutar el generador de perfiles de SQL para las operaciones de la tabla principal y luego colocar esos datos en el Asesor de ajuste de motor de la base de datos.

Ver el hilo @ http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-us/sqlgetstarted/thread/27bd9c77-ec31-44f1-ab7f-bd2cb13129be

En el caso de una base de datos puntual, es mejor tener una combinación de claves alternativas y naturales. por ejemplo, necesitas rastrear la información de un miembro de un club. Algunos atributos de un miembro nunca cambian. por ejemplo, fecha de nacimiento, pero el nombre puede cambiar. Por lo tanto, cree una tabla Member con una clave sustituta member_id y una columna para DOB. Cree otra tabla llamada nombre de persona y tenga columnas para member_id, member_fname, member_lname, date_updated. En esta tabla, la clave natural sería member_id + date_updated.

En un escenario de datawarehouse, creo que es mejor seguir la ruta clave sustituta. Dos razones:

  • Usted es independiente del sistema de origen, y los cambios allí -como un tipo de datos modificado- no lo afectarán.
  • Su DW necesitará menos espacio físico ya que solo usará tipos de datos enteros para sus claves sustitutivas. Además, sus índices funcionarán mejor.

Este es uno de esos casos en los que una clave sustituta siempre tiene sentido. Hay casos en los que elige lo mejor para la base de datos o lo que es mejor para su modelo de objetos, pero en ambos casos, usar una clave sin sentido o GUID es una mejor idea. Hace que indexar sea más fácil y rápido, y es una identidad para su objeto que no cambia.

La clave sustituta NUNCA tendrá un motivo para cambiar. No puedo decir lo mismo sobre las llaves naturales. Apellidos, correos electrónicos, ISBN nubmers: todos pueden cambiar un día.

Las claves sustitutas (típicamente enteros) tienen el valor agregado de hacer que sus relaciones de tabla sean más rápidas y más económicas en cuanto a almacenamiento y velocidad de actualización (mejor aún, las claves externas no necesitan actualizarse cuando se utilizan claves sustitutivas, en contraste con los campos clave de negocios, que cambian de vez en cuando).

La clave principal de una tabla debe usarse para identificar únicamente la fila, principalmente para fines de unión. Piense en una tabla de Personas: los nombres pueden cambiar, y no están garantizados como únicos.

Think Companies: usted es una compañía feliz de Merkin que hace negocios con otras compañías en Merkia. Es lo suficientemente astuto como para no utilizar el nombre de la empresa como clave principal, por lo que utiliza la identificación de empresa única del gobierno de Merkia en su totalidad de 10 caracteres alfanuméricos. Entonces Merkia cambia las identificaciones de la compañía porque pensaban que sería una buena idea. Está bien, utiliza la función de actualizaciones en cascada de su motor db, para un cambio que no debería involucrarlo en primer lugar. Más tarde, su negocio se expande y ahora trabaja con una empresa en Freedonia. La identificación de la empresa de Freedonian tiene hasta 16 caracteres. Necesita ampliar la clave principal de identificación de la compañía (también los campos de clave externa en Pedidos, Problemas, MoneyTransfers, etc.), agregando un campo País en la clave principal (también en las claves externas). ¡Ay! Guerra civil en Freedonia, está dividida en tres países. El nombre del país de su asociado debe cambiarse por el nuevo; actualizaciones en cascada para el rescate. Por cierto, ¿cuál es tu clave principal? (País, CompanyID) o (CompanyID, Country)? Este último ayuda a unirse, el anterior evita otro índice (o tal vez muchos, si desea que sus pedidos se agrupen por país también).

Todo esto no es una prueba, sino una indicación de que una clave sustituta para identificar de forma única una fila para todos los usos, incluidas las operaciones de unión, es preferible a una clave comercial.

Las claves sustitutas pueden ser útiles cuando la información comercial puede cambiar o ser idéntica. Los nombres comerciales no tienen que ser únicos en todo el país, después de todo. Supongamos que tratas con dos empresas llamadas Smith Electronics, una en Kansas y otra en Michigan. Puede distinguirlos por dirección, pero eso cambiará. Incluso el estado puede cambiar; ¿Qué pasa si Smith Electronics de Kansas City, Kansas cruza el río hacia Kansas City, Missouri? No hay una forma obvia de mantener estas empresas diferenciadas con información clave natural, por lo que una clave sustituta es muy útil.

Piense en la clave sustituta como un número de ISBN. Por lo general, identifica un libro por título y autor. Sin embargo, tengo dos libros titulados "Pearl Harbor" de HP Willmott, y definitivamente son libros diferentes, no solo diferentes ediciones. En un caso como ese, podría referirme a la apariencia de los libros, o al anterior versus al posterior, pero es mejor que tenga el ISBN para recurrir.

Las claves sustitutas son bastante útiles si planea usar una herramienta ORM para manejar / generar sus clases de datos. Si bien puede usar claves compuestas con algunos de los mapeadores más avanzados (leer: hibernar), agrega cierta complejidad a su código.

(Por supuesto, los puristas de bases de datos argumentarán que incluso la noción de una clave sustituta es una abominación).

Soy un fanático de usar líquidos para claves sustitutas cuando sea adecuado. La gran victoria con ellos es que conoces la clave por adelantado, por ejemplo, puedes crear una instancia de una clase con la ID ya establecida y garantizada como única, mientras que con, digamos, una clave entera necesitarás por defecto 0 o - 1 y actualice a un valor apropiado cuando guarde / actualice.

Los UID tienen penalizaciones en términos de búsqueda y velocidad de unión, por lo que depende de la aplicación en cuestión si son deseables.

Odio las claves sustitutas en general. Solo deben usarse cuando no hay una clave natural de calidad disponible. Cuando piensas en ello, es bastante absurdo pensar que agregar datos sin sentido a tu mesa podría mejorar las cosas.

Aquí están mis razones:

  1. Cuando se utilizan claves naturales, las tablas se agrupan de la forma en que se buscan con mayor frecuencia, lo que hace que las consultas sean más rápidas.

  2. Al usar claves indirectas, debe agregar índices únicos en las columnas de claves lógicas. Aún necesita evitar datos duplicados lógicos. Por ejemplo, no puede permitir dos organizaciones con el mismo nombre en su tabla Organización aunque el pk sea una columna de identificación sustituta.

  3. Cuando se utilizan claves sustitutas como clave primaria, es mucho menos claro cuáles son las claves primarias naturales. Al desarrollar, desea saber qué conjunto de columnas hacen que la tabla sea única.

  4. En una a muchas cadenas de relaciones, las cadenas de llaves lógicas. Entonces, por ejemplo, las Organizaciones tienen muchas Cuentas y Cuentas tienen muchas Facturas. Entonces la clave lógica de la Organización es OrgName. La clave lógica de Cuentas es OrgName, AccountID. La clave lógica de Invoice es OrgName, AccountID, InvoiceNumber.

    Cuando se utilizan claves sustitutivas, las cadenas de claves se truncan teniendo solo una clave externa para el padre inmediato. Por ejemplo, la tabla Factura no tiene una columna OrgName. Solo tiene una columna para AccountID. Si desea buscar facturas para una organización determinada, deberá unirse a las tablas Organización, Cuenta y Factura. Si usa claves lógicas, puede consultar directamente la tabla Organización.

  5. El almacenamiento de valores de claves sustitutas de tablas de búsqueda hace que las tablas se llenen con enteros sin sentido. Para ver los datos, se deben crear vistas complejas que se unan a todas las tablas de búsqueda. Una tabla de búsqueda está destinada a contener un conjunto de valores aceptables para una columna. No debería codificarse almacenando una clave sustituta entera en su lugar. No hay nada en las reglas de normalización que sugiera que deba almacenar un número entero sustituto en lugar del valor en sí mismo.

  6. Tengo tres libros de base de datos diferentes. Ninguno de ellos muestra el uso de claves sustitutivas.

Parece que nadie ha dicho nada aún en apoyo de claves no suplentes (dudo en decir "naturales"). Así que aquí va ...

Una desventaja de las claves sustitutivas es que carecen de sentido (se cita como una ventaja para algunos, pero ...). Esto a veces lo obliga a unir muchas más tablas en su consulta de lo que realmente debería ser necesario. Comparar:

select sum(t.hours) from timesheets t where t.dept_code = ''HR'' and t.status = ''VALID'' and t.project_code = ''MYPROJECT'' and t.task = ''BUILD'';

en contra:

select sum(t.hours) from timesheets t join departents d on d.dept_id = t.dept_id join timesheet_statuses s on s.status_id = t.status_id join projects p on p.project_id = t.project_id join tasks k on k.task_id = t.task_id where d.dept_code = ''HR'' and s.status = ''VALID'' and p.project_code = ''MYPROJECT'' and k.task_code = ''BUILD'';

¿A menos que alguien piense seriamente que la siguiente es una buena idea ?:

select sum(t.hours) from timesheets t where t.dept_id = 34394 and t.status_id = 89 and t.project_id = 1253 and t.task_id = 77;

"Pero" alguien dirá, "¿qué sucede cuando cambia el código de MYPROJECT o VALID o HR?" A lo que mi respuesta sería: "¿por qué tendrías que cambiarlo?" Estas no son claves "naturales" en el sentido de que algún cuerpo externo va a legislar que en lo sucesivo "VÁLIDO" debería volver a codificarse como "BUENO". Solo un pequeño porcentaje de las claves "naturales" pertenece realmente a esa categoría: el número de Seguro Social y el código postal son los ejemplos habituales. Definitivamente usaría una clave numérica sin sentido para tablas como Persona, Dirección, pero no para todo , que por alguna razón la mayoría de las personas aquí parecen abogar.

Ver también: mi respuesta a otra pregunta

Quiero compartir mi experiencia con ustedes en esta interminable guerra: D sobre el dilema clave natural versus el sustituto. Creo que tanto las claves sustitutas (autogeneradas artificiales) como las naturales (compuestas de columna (s) con significado de dominio) tienen sus pros y sus contras . Entonces, dependiendo de su situación, podría ser más relevante elegir uno u otro método.

Como parece que muchas personas presentan claves sustitutas como la solución casi perfecta y las claves naturales como la peste, me centraré en los argumentos del otro punto de vista:

Desventajas de las claves sustitutas

Las claves sustitutas son:

  1. Fuente de problemas de rendimiento:
    • Generalmente se implementan usando columnas autoincrementadas que significan:
      • Un viaje de ida y vuelta a la base de datos cada vez que desee obtener un Id nuevo (sé que esto se puede mejorar usando el almacenamiento en caché o algoritmos de algoritmo [seq] idénticos pero aún así esos métodos tienen sus propios inconvenientes).
      • Si un día necesita mover sus datos de un esquema a otro (sucede con bastante frecuencia en mi empresa al menos), entonces puede encontrar problemas de colisión Id. Y sí, sé que puede usar UUID, pero esos últimos requieren 32 dígitos hexadecimales. (Si le importa el tamaño de la base de datos, puede ser un problema).
      • Si está utilizando una secuencia para todas sus claves sustitutivas, seguramente terminará conteniendo en su base de datos.
  2. Propenso a errores. Una secuencia tiene un límite de max_value por lo que, como desarrollador, debe prestar atención a los siguientes puntos:
    • Debe ciclar su secuencia (cuando se alcanza el valor máximo regresa a 1,2, ...).
    • Si usa la secuencia como un pedido (a lo largo del tiempo) de sus datos, entonces debe manejar el caso del ciclo (la columna con Id 1 podría ser más nueva que la fila con Id max-value - 1).
    • Asegúrese de que su código (e incluso las interfaces de su cliente, que no deberían ocurrir, ya que se supone que es un Id interno) admite enteros 32b / 64b que utilizó para almacenar sus valores de secuencia.
  3. No garantizan datos no duplicados. Siempre puede tener 2 filas con todos los mismos valores de columna pero con un valor generado diferente. Para mí, este es EL problema de las claves sustitutivas desde el punto de vista del diseño de una base de datos.
  4. Más en Wikipedia ...

Mitos sobre llaves naturales

  1. Las claves compuestas son menos ineficientes que las claves sustitutivas. ¡No! Depende del motor de base de datos usado:
  2. Las llaves naturales no existen en la vida real. Lo siento, pero existen! En la industria de la aviación, por ejemplo, la siguiente tupla será siempre única con respecto a un vuelo programado (aerolínea, fecha de partida, número de vuelo, operacionalSuffix). De manera más general, cuando se garantiza que un conjunto de datos comerciales es exclusivo para un estándar dado , este conjunto de datos es un candidato de clave natural [bueno].
  3. Las claves naturales "contaminan el esquema" de las tablas secundarias. Para mí, esto es más un sentimiento que un problema real. Tener una clave primaria de 4 columnas de 2 bytes cada uno podría ser más eficiente que una sola columna de 11 bytes. Además, las 4 columnas se pueden usar para consultar directamente la tabla secundaria (usando las 4 columnas en una cláusula where) sin unirse a la tabla padre.

Conclusión

Use las teclas naturales cuando sea relevante para hacerlo y use claves sustitutivas cuando sea mejor usarlas.

Espero que esto haya ayudado a alguien!

Siempre use una clave que no tenga ningún significado comercial. Es solo una buena práctica.

EDITAR: estaba intentando encontrar un enlace en línea, pero no pude. Sin embargo, en ''Patterns of Enterprise Archtecture'' [Fowler] tiene una buena explicación de por qué no deberías usar otra cosa que una clave sin otro significado que ser una clave. Todo se reduce al hecho de que debería tener un solo trabajo y un solo trabajo.

Siempre use una sola columna, clave sustituta si es posible. Esto hace que tanto las uniones como las inserciones / actualizaciones / eliminaciones sean mucho más limpias porque usted solo es responsable de rastrear una sola pieza de información para mantener el registro.

Luego, según sea necesario, apile las llaves de su negocio como restricciones o índices únicos. Esto mantendrá la integridad de los datos intactos.

La lógica empresarial / las claves naturales pueden cambiar, pero la clave física de una tabla NUNCA debe cambiar.

Solo algunas razones para usar claves sustitutivas:

  1. Estabilidad : Cambiar una llave debido a un negocio o necesidad natural afectará negativamente las tablas relacionadas. Las claves sustitutas raramente, si es que alguna vez, deben cambiarse porque no hay un significado relacionado con el valor.

  2. Convención : le permite tener una convención de nomenclatura de columna de clave principal estandarizada en lugar de tener que pensar en cómo unir tablas con varios nombres para sus PK.

  3. Velocidad : según el valor y tipo de PK, una clave sustituta de un entero puede ser más pequeña, más rápida de indexar y buscar.

Tal vez no sea completamente relevante para este tema, pero tengo un dolor de cabeza relacionado con las claves sustitutas. Los análisis prealimentados de Oracle crean SKs autogenerados en todas sus tablas de dimensiones en el almacén, y también los almacena en los hechos. Por lo tanto, cada vez que se necesiten cargar (dimensiones) a medida que se agreguen nuevas columnas o que se completen para todos los elementos en la dimensión, las SK asignadas durante la actualización desasocian las SK con los valores originales almacenados en el hecho, forzando una recarga completa de todas las tablas de hechos que se unen a ella. Preferiría que incluso si el SK fuera un número sin sentido, hubiera alguna forma de que no pudiera cambiar para los registros originales / antiguos. Como muchos saben, los productos listos para usar rara vez satisfacen las necesidades de una organización, y tenemos que personalizarlos constantemente. Ahora tenemos 3yrs de datos valiosos en nuestro almacén, y las recargas completas de los sistemas Oracle Financial son muy grandes. Entonces, en mi caso, no se generan a partir de la entrada de datos, sino que se agregan en un almacén para ayudar a informar el rendimiento. Lo entiendo, pero los nuestros sí cambian, y es una pesadilla.

Usar una clave sustituta es mejor, en mi opinión, ya que no hay posibilidad de que cambie. Casi todo lo que pueda pensar que podría utilizar como una clave natural podría cambiar (descargo de responsabilidad: no siempre es cierto, pero comúnmente).

Un ejemplo podría ser una base de datos de automóviles: a primera vista, podría pensar que la matrícula podría usarse como llave. Pero estos podrían cambiarse, así que sería una mala idea. No querrá descubrirlo luego de haber lanzado la aplicación, cuando alguien se acerque a usted y quiera saber por qué no puede cambiar su número de matrícula por el nuevo y brillante personalizado.

Caso 1: su tabla es una tabla de búsqueda con menos de 50 tipos (insertos)

Utilice las llaves de negocios / naturales . Por ejemplo:

Table: JOB with 50 inserts CODE (primary key) NAME DESCRIPTION PRG PROGRAMMER A programmer is writing code MNG MANAGER A manager is doing whatever CLN CLEANER A cleaner cleans ............... joined with Table: PEOPLE with 100000 inserts foreign key JOBCODE in table PEOPLE looks at primary key CODE in table JOB

Caso 2: tu mesa es una mesa con miles de inserciones

Use claves sustitutas / autoincrementales . Por ejemplo:

Table: ASSIGNMENT with 1000000 inserts joined with Table: PEOPLE with 100000 inserts foreign key PEOPLEID in table ASSIGNMENT looks at primary key ID in table PEOPLE (autoincrement)

En el primer caso:

  • Puede seleccionar todos los programadores en la tabla PEOPLE sin el uso de join con la tabla JOB, pero solo con: "SELECT * FROM PEOPLE WHERE JOBCODE = ''PRG''"

En el segundo caso:

  • Sus consultas a la base de datos son más rápidas porque su clave principal es un número entero
  • No necesita preocuparse por encontrar la siguiente clave única porque la base de datos en sí le proporciona el próximo autoincremento.