MySQL数据库开发规范知识点速查

数据库设计规范

  • 命名规范
  • 基本设计规范
  • 索引设计规范
  • 字段设计规范
  • SQL开发规范
  • 操作行为规范

命名规范

  • 对象名称使用小写字母并用下划线分割
  • 禁止使用MySQL保留关键字
  • 见名识义,最好不超过32个字符。例如:用户数据库,mc_userdb(公司+user+db),用户表,user_account
  • 临时表,以tmp为前缀,以日期为后缀
  • 备份表,以bak为前缀,以日期为后缀
  • 存储相同数据的列名和列类型必须一致(关联列类型相同用索引高效)

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基本设计规范

  • 所有表用Innodb存储引擎
    • 支持事务
    • 行级锁
    • 更好的恢复性
    • 高并发的性能更好
  • 数据库和表的字符集统一使用UTF-8,统一可避免乱码
  • 所有表和字段添加注释(COMMENT从句)
  • 尽量控制单表数据量,建议控制在500万以内。(不是MySQL的限制,是经验值)
    • 处理方式:历史数据归档、分库分表
  • 谨慎使用MySQL分区表
    • 分区表:在物理上表现为多个文件,在逻辑上表现为一个表
    • 问题:谨慎选择分区键,跨分区查询效率可能更低
    • 建议:采用物理分表的方式管理大数据
  • 尽量做到冷热数据分离,减小表的宽度
    • 限制:一个表最多4096列
    • 减少磁盘IO,保证热数据的内存缓存命中率
    • 利用更有效的缓存,避免读入无用的冷数据
    • 建议:经常一起用的列放在一个表中
  • 禁止在表中建预留字段
    • 无法见名识义
    • 无法确定数据类型
    • MySQL修改预留字段比增加还麻烦,涉及对表的锁定
  • 禁止在数据库中存储图片,文件等二进制数据
  • 禁止在线上做数据库压力测试
  • 禁止从开发或测试环境直接连接生产环境数据库

索引设计规范

  • 限制每张表的索引数量,建议单表索引不超过5个
    • 索引增加查询效率,但是降低插入和更新效率
    • 禁止给每一列都建立单独的索引
  • 每个Innodb表必须有一个主键
    • 不使用更新频繁的列作为主键,不使用多列主键,因为更新后就涉及对索引顺序的修改,频繁更新会导致频繁调整,导致降低性能
    • 不使用UUID,md5,hash字符串作为主键,因为这类哈希不保证插入时递增的特性
    • 建议:使用自增ID值
  • 在哪建立索引?
    • SELECT, UPDATE, DELETE语句中的WHERE从句中的常出现的列
    • ORDER BY, GROUP BY, DISTINCT中的字段
    • 多表JOIN的关联列
  • 建立索引的顺序?
    • 区分度最高的列放在联合索引的最左侧。区分度计算:Selectivity = Distinct Values / Total Number Rows,区分度最大的就是主键(区分度为1)
      • 区分度差不多的情况下,尽量把字段长度小的列放在联合索引的最左边
        • 两者还差不多的情况下,使用最频繁的列放在联合索引的左侧
  • 避免建立冗余索引和重复索引
    • 重复索引例子:primary key(id), index(id), unique index(id)这三个就重复建立id的索引了
    • 冗余索引例子:index(a,b,c), index(a,b), index(a)对于a来说就重复建立了。
  • 对于频繁的查询优先考虑使用覆盖索引。
    • 覆盖索引:包含了所有查询字段的索引
    • 避免Innodb表进行索引的二次查找
    • 可以把随机IO变为顺序IO加快查询效率
  • 尽量避免使用外键
    • 外键是用于保证数据的参照完整性,但建议在业务端实现。
    • MySQL外键会建立索引
    • 不建议使用外键约束
    • 表与表之间的关联键建立索引是必须的
    • 外键会影响父表和子表的写操作而降低性能(检查约束导致的)

字段设计规范

  • 优先选择符合存储需要的最小的数据类型
    • 将字符串转化为数字类型存储
    • 非负的用无符号整形
    • VARCHAR(N)的N代表是字符数,不是字节数,使用UTF-8存储汉字VARCHAR(255)=765个字节
    • 过大的长度会消耗更多的内存
  • 避免使用TEXTBLOB数据类型
  • 避免使用ENUM数据类型
    • 修改ENUM值会导致表结构的修改
    • ENUMORDER BY需要额外操作,效率低
    • 禁止使用数值作为ENUM的枚举值
  • 尽可能把所有列定义为NOT NULL
    • 索引NULL列需要额外空间,占用更多空间
  • 使用TIMESTAMPDATETIME类型存储时间。不要用字符串存储日期类型(无法利用内置日期函数而且占用更多空间)
  • 涉及财务的金额,必须用DECIMAL类型
    • 精确浮点,计算不会丢失精度
    • 占用空间由定义的宽度决定
    • 可用于存储比BIGINT更大的整数数据

SQL开发规范

  • 建议使用预编译语句进行数据库操作
    • 只传参数,多次使用,执行更快
    • 可避免动态SQL注入问题
  • 避免数据类型的隐式转换
    • 会导致索引失效
  • 合理利用存在索引,而不是盲目增加索引
  • 充分利用表上已经存在的索引
    • 避免使用双%号的查询条件,如a LIKE '%123%'
    • 一个SQL只能利用到复合索引中的一列进行范围查询
    • 使用LEFT JOINNOT EXISTS 来优NOT IN操作(可能导致索引失效)
  • 禁止跨库查询,程序连接不同的数据库使用不同的账号
    • 为数据库迁移和分库分表留出余地
    • 降低业务耦合度
    • 避免安全风险
  • 禁止使用SELECT *,需要用SELECT <字段列表>查询
    • *返回不需要的字段
    • 无法使用覆盖索引
  • 禁止使用不含字段列表的INSERT语句
    • 禁止这种INSERT INTO t VALUES('a','b','c')应该带上INSERT INTO t(c1,c2,c3) VALUES('a','b','c')
  • 避免使用子查询,可以把子查询优化为JOIN操作
    • 子查询的结果集无法使用索引
    • 子查询会产生临时表操作,如果子查询数据量大则严重影响效率
  • 避免使用JOIN关联太多的表
    • JOIN一个表会多占用一部分内存(join_buffer_size)
    • 会产生临时表,影响查询效率
    • MySQL最多允许关联61个表,建议不超过5个
  • 减少同数据库的交互次数
    • 数据库更适合处理批量操作
    • 合并多个操作,可以提高处理效率
  • 使用IN代替OR
    • IN的值不超过500个
    • IN的操作可以有效的利用索引
  • 禁止使用ORDER BY rand()进行随机排序
    • 会加载到内存再排序,消耗大量CPU和IO和内存
    • 建议:在程序中生成随机值,再获取数据
  • 禁止WHERE从句中队列进行函数转换和计算
    • 导致无法使用索引
  • 明显不会有重复值的用UNION ALL而不是UNION
    • UNION会把所有数据放到临时表中后再进行去重操作
    • UNION ALL则不会做去重操作
  • 拆分复杂的大SQL为多个小SQL
    • 一个SQL只用一个CPU计算
    • 拆分后可以并行执行

操作行为规范

  • 超过100万行的批量写操作,要分批多次进行操作
    • 注意之前提到的尽量合并操作是针对查询
    • 大批量的可能会造成主从延迟
    • binlog日志为row格式时会产生大量的日志
    • 避免产生大事务操作,造成锁定和大堵塞。
  • 对大表数据结构的修改一定要谨慎,会造成严重的锁表操作。尤其是生产环境,是不能忍受的。
  • 对于大表使用pt-online-schema-change(PERCONA公司的工具)修改表结构
    • 复制出一个新表,再修改新表为原表名称
    • 避免主从延迟
    • 避免修改时的锁表
  • 禁止程序使用super权限的账号
    • super可以在达到最大连接限制连上用户,但是只能有一个super账号连接,应该交给DBA处理问题用,不应被程序占用
  • 数据库账号遵循权限最小原则
    • 只需要查询就别给其他操作权限
    • 数据库账号只能在同一个DB下使用,不允许跨库
    • 程序的账号原则上不允许有drop权限

参考

  1. 高性能可扩展MySQL数据库设计及架构优化,sqlercn,https://coding.imooc.com/class/79.html

关于我:

linxinzhe,全栈工程师,目前供职于某世界500强银行的金融科技部门(人工智能,区块链)。

GitHub:https://github.com/linxinzhe

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    原文作者:linxinzhe
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/0b70604596ed
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