申論題

在關聯資料庫中，超級鍵 (superkey)、最小超級鍵 (minimal superkey)、候選鍵 (candidate key) 和主鍵 (primary key) 是用來識別表中記錄的不同鍵類型。它們之間的主要差異如下：

超級鍵 (Superkey)

• 定義：超級鍵是一組屬性，其組合可以唯一地標識表中的每一個記錄。
• 特點：超級鍵可以包含多個屬性，甚至可以包含所有的屬性。只要這些屬性的組合能夠唯一標識每一個記錄，就可以稱為超級鍵。

最小超級鍵 (Minimal Superkey)

• 定義：最小超級鍵是指從超級鍵中移除任何屬性後，剩餘的屬性組合不再能唯一標識表中的記錄。
• 特點：最小超級鍵是超級鍵的一個特例，且不能再去掉任何屬性。最小超級鍵也被稱為候選鍵。

候選鍵 (Candidate Key)

• 定義：候選鍵是最小超級鍵，即最小的一組屬性，其組合可以唯一地標識表中的每一個記錄。
• 特點：每個候選鍵都是最小的唯一標識鍵。表中可能有多個候選鍵。

主鍵 (Primary Key)

• 定義：主鍵是從候選鍵中選出的用於唯一標識表中記錄的一個鍵。
• 特點：主鍵是候選鍵的特例，並且在一個表中只能有一個主鍵。主鍵值必須唯一且非空。

總結差異

• 超級鍵 (Superkey)：可以是任何能夠唯一標識記錄的屬性組合，可能包含多餘的屬性。
• 最小超級鍵 (Minimal Superkey)：沒有多餘屬性的超級鍵，即候選鍵。
• 候選鍵 (Candidate Key)：所有最小超級鍵的集合，每一個都可以作為唯一標識鍵。
• 主鍵 (Primary Key)：從候選鍵中選出的唯一標識鍵，必須唯一且非空。

範例說明

假設有一個表 Student 具有以下屬性：StudentID, FirstName, LastName, Email, PhoneNumber。

• 超級鍵 (Superkey)：

  • {StudentID}
  • {StudentID, FirstName}
  • {StudentID, Email}
  • {StudentID, PhoneNumber, Email}

• 候選鍵 (Candidate Key)：

  • {StudentID}（最小超級鍵）
  • {Email}（假設每個學生的 Email 是唯一的）
  • {PhoneNumber}（假設每個學生的 PhoneNumber 是唯一的）

• 主鍵 (Primary Key)：

  • 假設選擇 {StudentID} 作為主鍵。

這些概念幫助我們在設計資料庫時，確保每個記錄都能被唯一識別，從而保持資料的一致性和完整性。