MySQL为什么一定要有一个主键

无特殊需求下Innodb建议使用与业务无关的自增ID作为主键
InnoDB引擎使用聚集索引，数据记录本身被存于主索引（一颗B+Tree）的叶子节点上。这就要求同一个叶子节点内（大小为一个内存页或磁盘页）的各条数据记录按主键顺序存放，因此每当有一条新的记录插入时，MySQL会根据其主键将其插入适当的节点和位置，如果页面达到装载因子（InnoDB默认为15/16），则开辟一个新的页（节点）
1、如果表使用自增主键，那么每次插入新的记录，记录就会顺序添加到当前索引节点的后续位置，当一页写满，就会自动开辟一个新的页。如下图所示：

这样就会形成一个紧凑的索引结构，近似顺序填满。由于每次插入时也不需要移动已有数据，因此效率很高，也不会增加很多开销在维护索引上。
2、 如果使用非自增主键（如果身份证号或学号等），由于每次插入主键的值近似于随机，因此每次新纪录都要被插到现有索引页得中间某个位置：

此时MySQL不得不为了将新记录插到合适位置而移动数据，甚至目标页面可能已经被回写到磁盘上而从缓存中清掉，此时又要从磁盘上读回来，这增加了很多开销，同时频繁的移动、分页操作造成了大量的碎片，得到了不够紧凑的索引结构，后续不得不通过OPTIMIZE TABLE来重建表并优化填充页面。
在使用InnoDB存储引擎时，如果没有特别的需要，请永远使用一个与业务无关的自增字段作为主键。
mysql 在频繁的更新、删除操作，会产生碎片。而含碎片比较大的表，查询效率会降低。此时需对表进行优化，这样才会使查询变得更有效率。

innodb如何选择一个聚集索引
对于innodb，主键毫无疑问是一个聚集索引。但是当一个表没有主键，或者没有一个索引，innodb会如何处理呢。请看如下规则

1. 如果一个主键被定义了，那么这个主键就是作为聚集索引
2. 如果没有主键被定义，那么该表的第一个唯一非空索引被作为聚集索引
3. 如果没有主键也没有合适的唯一索引，那么innodb内部会生成一个隐藏的主键作为聚集索引，这个隐藏的主键是一个6个字节的列，该列的值会随着数据的插入自增。

还有一个需要注意的是：
次级索引的叶子节点并不存储行数据的物理地址。而是存储的该行的主键值。
所以：一次级索引包含了两次查找。一次是查找次级索引自身。然后查找主键（聚集索引）

MySQL为什么需要一个主键
MySQL索引背后的数据结构及算法原理