数据库设计

一 数据库设计 

1.规范化设计

规范化是数据库设计的基础，目的是减少数据冗余和提高数据一致性，通常分为1NF、2NF、3NF、BCNF等级别。

• 1NF（第一范式）：确保每列都是原子的，不可再分。
• 2NF（第一范式）：确保每列完全依赖主键。
• 3NF（第一范式）：确保每列只依赖于主键，而不是其他非主键列。

2.选择合适的主键

• 使用自增整数或者uuid作为主键。
• 避免使用业务相关的字段（身份证号，手机号）作为主键。

3.索引设计

• 主键索引：自动创建，确保唯一性。
• 唯一索引：确保字段值唯一。
• 普通索引：加速查询，但会增加写操作的开销。
• 复合索引：对多个字段创建索引，适合多条件查询。

4.分表和分区

• 分区：将大表按照按照某种规则（如时间，地域）分成多个物理部分。
• 分表：将数据分散到多个表中，适合超大规模数据。

5.数据类型

• 选择最小的数据类型，如TINYINT代替INT。
• 避免使用TEXT或者BLOB储存大文本或者二进制数据，除非必要。

二 性能优化

1.查询优化

• 避免使用SELECT *：只选择需要的字段
• 使用LIMIT：限制返回的行数、
• 避免子查询：尽量使用JOIN代替子查询
• 使用EXPLAN：分析查询执行计划，找出性能瓶颈

2.索引优化

• 覆盖索引：确保查询字段都在索引中，避免回表。
• 避免过多索引：索引会增加写操作的开销。
• 删除未使用的索引：定期检查并删除未使用的索引。

3.缓存

• 查询缓存：使用Redis或者Memcached缓存热点数据。
• 数据库缓存：使用数据库自带的缓存（如MySq的Query cache）

4.读写分离

• 读操作和写操作分离到不同的数据库实例。
• 使用主从复制实现读写分离

5.批量操作

• 使用 ( INSERT INTO …  VALUES (…) , (…) )代替逐行插入
• 使用 ( UPDATE  …  SET  …  WHERE  … IN (…) )代替逐条更新

6.连接池

使用连接池管理数据库连接，避免频繁创建和销毁连接。

7.分库分表

• 垂直分库：按照业务板块拆分数据库。
• 水平分表：将大表按照某种规则（如用户ID）拆分成多个小表。

8.监控与调优

• 使用监控工具实时监控数据库性能。
• 定期分析慢查询日志，优化慢查询。

总结

设计阶段：遵循规范化原则，选择合适的主键和数据类型。

优化阶段：通过索引、缓存。分库分表等手段优化性能。

监控与调优：定期分析性能瓶颈，持续优化。