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Mysql数据库规范
一、数据库命令规范
1、所有数据库对象名称必须使用小写字母并用下划线分割;
2、所有数据库对象名称禁止使用mysql保留关键字(如果表名中包含关键字查询时,需要将其用单引号括起来);
3、数据库对象的命名要能做到见名识意,并且最好不要超过32个字符;
4、临时库表必须以tmp_为前缀并以日期为后缀,备份表必须以bak_为前缀并以日期(时间戳)为后缀,全量备份表必须以bak_为后缀;
5、所有存储相同数据的列名和列类型必须一致(一般作为关联列,如果查询时关联列类型不一致会自动进行数据类型隐式转换,会造成列上的索引失效,导致查询效率降低)
二、数据库基本设计规范
2.1、所有表必须使用Innodb存储引擎
没有特殊要求(即Innodb无法满足的功能如:列存储,存储空间数据等)的情况下,所有表必须使用Innodb存储引擎(mysql5.5之前默认使用Myisam,5.6以后默认的为Innodb)Innodb 支持事务,支持行级锁,更好的恢复性,高并发下性能更好
2.2、数据库和表的字符集统一使用UTF8
兼容性更好,统一字符集可以避免由于字符集转换产生的乱码,不同的字符集进行比较前需要进行转换会造成索引失效
2.3、表和字段的排序规则
表和字段的排序规则,Mysql8.0及以上都统一使用utf8mb4_0900_ai_ci(不区分音调、不区分大小写)。
2.3.1、案例及解决方法
问题: 假如之前建的各种数据表,它们的collation仍然是utf8mb4_general_ci,而新建的表是utf8mb4_0900_ai_ci。如果恰好遇到包含字符串相等或者大小比较的联表查询语句,而关联的表又使用了不同的collation,MySQL就无法决策到底应当使用哪个,就会报错。
解决方法
用alter table table_name collate utf8mb4_0900_ai_ci 显式统一所有表的collation,问题就解决了
查询哪些表使用的utf8mb4_general_ci排序规则:
SELECT table_name,
CCSA.character_set_name AS character_set_name,
T.table_collation
FROM information_schema.tables T
JOIN information_schema.collation_character_set_applicability CCSA
ON T.table_collation = CCSA.collation_name
WHERE T.table_schema = 'xxxxxxx'
AND CCSA.character_set_name = 'utf8mb4'
AND T.table_collation = 'utf8mb4_general_ci';
查询哪些表的字段使用的utf8mb4_general_ci排序规则:
SELECT table_name ,
COLUMN_NAME,
COLLATION_NAME
FROM information_schema.columns
WHERE table_schema = 'xxxxxxx'
AND COLLATION_NAME = 'utf8mb4_general_ci';
2.4、所有表和字段都需要添加注释
使用comment从句添加表和列的备注 从一开始就进行数据字典的维护
2.5、所有表和字段都需要添加注释
绝不能使用test作为库名
2.6、占用空间大的数据存储规则
对于图像类、文档类存储,建议在MySQL数据库之外进行存储,比如使用文档服务器或者文档数据库,数据库里只存储它们的链接
2.7、尽量控制单表数据量的大小,建议控制在500万以内
500万并不是MySQL数据库的限制,过大会造成修改表结构,备份,恢复都会有很大的问题
可以用历史数据归档(应用于日志数据),分库分表(应用于业务数据)等手段来控制数据量大小
2.8、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,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
2.9、尽量做到冷热数据分离,减小表的宽度
MySQL限制每个表最多存储4096列,并且每一行数据的大小不能超过65535字节 减少磁盘IO,保证热数据的内存缓存命中率(表越宽,把表装载进内存缓冲池时所占用的内存也就越大,也会消耗更多的IO) 更有效的利用缓存,避免读入无用的冷数据 经常一起使用的列放到一个表中(避免更多的关联操作)
实际生产过程中,varchar类型字段长度,不宜超过50。长度要根据实际业务,保持最小,不要有冗余,更多采用程序控制长度,尽量减少数据库的异常交互。
2.10、禁止在表中建立预留字段
预留字段的命名很难做到见名识义 预留字段无法确认存储的数据类型,所以无法选择合适的类型,对预留字段类型的修改,会对表进行锁定。同时多个项目维护时,预留字段还有可能对应不同的业务字段,到最后维护十分困难。
2.11、禁止在线上做数据库压力测试
2.12、禁止从开发环境,测试环境直接连接生成环境数据库
如果生产环境有测试数据,也需要及时清理。
三、数据库字段设计规范
3.1、优先选择符合存储需要的最小的数据类型
原因
列的字段越大,建立索引时所需要的空间也就越大,这样一页中所能存储的索引节点的数量也就越少也越少,在遍历时所需要的IO次数也就越多, 索引的性能也就越差
方法
**1)**将字符串转换成数字类型存储,如:将IP地址转换成整形数据
mysql提供了两个方法来处理ip地址:
inet_aton 把ip转为无符号整型(4-8位)
inet_ntoa 把整型的ip转为地址
插入数据前,先用inet_aton把ip地址转为整型,可以节省空间。显示数据时,使用inet_ntoa把整型的ip地址转为地址显示即可。
**2)**对于非负型的数据(如自增ID、整型IP)来说,要优先使用无符号整型来存储
因为:无符号相对于有符号可以多出一倍的存储空间
3.2、避免使用TEXT、BLOB数据类型,最常见的TEXT类型可以存储64k的数据
建议把BLOB或是TEXT列分离到单独的扩展表中
Mysql内存临时表不支持TEXT、BLOB这样的大数据类型,如果查询中包含这样的数据,在排序等操作时,就不能使用内存临时表,必须使用磁盘临时表进行。
而且对于这种数据,Mysql还是要进行二次查询,会使sql性能变得很差,但是不是说一定不能使用这样的数据类型。
如果一定要使用,建议把BLOB或是TEXT列分离到单独的扩展表中,查询时一定不要使用select * 而只需要取出必要的列,不需要TEXT列的数据时不要对该列进行查询。
TEXT或BLOB类型只能使用前缀索引
因为MySQL对索引字段长度是有限制的,所以TEXT类型只能使用前缀索引,并且TEXT列上是不能有默认值的。
3.3、避免使用ENUM类型
1、修改ENUM值需要使用ALTER语句
2、ENUM类型的ORDER BY操作效率低,需要额外操作
3、禁止使用数值作为ENUM的枚举值
4、尽可能把所有列定义为NOT NULL
原因:
1、索引NULL列需要额外的空间来保存,所以要占用更多的空间;
2、进行比较和计算时要对NULL值做特别的处理
5、使用TIMESTAMP(4个字节)或DATETIME类型(8个字节)存储时间
TIMESTAMP 存储的时间范围 1970-01-01 00:00:01 ~ 2038-01-19-03:14:07。
TIMESTAMP 占用4字节和INT相同,但比INT可读性高
超出TIMESTAMP取值范围的使用DATETIME类型存储。
经常会有人用字符串存储日期型的数据(不正确的做法):
缺点1:无法用日期函数进行计算和比较
缺点2:用字符串存储日期要占用更多的空间
3.5、同财务相关的金额类数据必须使用decimal类型
1、非精准浮点:float,double
2、精准浮点:decimal
Decimal类型为精准浮点数,在计算时不会丢失精度。占用空间由定义的宽度决定,每4个字节可以存储9位数字,并且小数点要占用一个字节。可用于存储比bigint更大的整型数据。
四、索引设计规范
4.1、限制每张表上的索引数量,建议单张表索引不超过5个
索引并不是越多越好!索引可以提高效率同样可以降低效率。
索引可以增加查询效率,但同样也会降低插入和更新的效率,甚至有些情况下会降低查询效率。
因为mysql优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引来进行评估,以生成出一个最好的执行计划,如果同时有很多个索引都可以用于查询,就会增加mysql优化器生成执行计划的时间,同样会降低查询性能。
比如读少写多的表,大量的插入和更新操操作,也会给数据库带来压力。
4.2、禁止给表中的每一列都建立单独的索引
5.6版本之前,一个sql只能使用到一个表中的一个索引,5.6以后,虽然有了合并索引的优化方式,但是还是远远没有使用一个联合索引的查询方式好。
在有多个条件查询需求时,可以对这几个字段建立联合索引,最有意义的字段放在主索引位。
4.2.1、建立索引的几大原则
建索引的几大原则
1、最左前缀匹配原则,非常重要的原则,mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(>、<、between、like)就停止匹配,比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)顺序的索引,d是用不到索引的,如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到,a,b,d的顺序可以任意调整。
2、=和in可以乱序,比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意顺序,mysql的查询优化器会帮你优化成索引可以识别的形式。
3、尽量选择区分度高的列作为索引,区分度的公式是count(distinct col)/count(*),表示字段不重复的比例,比例越大我们扫描的记录数越少,唯一键的区分度是1,而一些状态、性别字段可能在大数据面前区分度就是0,那可能有人会问,这个比例有什么经验值吗?使用场景不同,这个值也很难确定,一般需要join的字段我们都要求是0.1以上,即平均1条扫描10条记录。
4、索引列不能参与计算,保持列“干净”,比如from_unixtime(create_time) = ’2014-05-29’就不能使用到索引,原因很简单,b+树中存的都是数据表中的字段值,但进行检索时,需要把所有元素都应用函数才能比较,显然成本太大。所以语句应该写成create_time = unix_timestamp(’2014-05-29’)。
5、尽量的扩展索引,不要新建索引。比如表中已经有a的索引,现在要加(a,b)的索引,那么只需要修改原来的索引即可。
4.3、每个Innodb表必须有个主键
Innodb是一种索引组织表:数据的存储的逻辑顺序和索引的顺序是相同的。
每个表都可以有多个索引,但是表的存储顺序只能有一种。Innodb是按照主键索引的顺序来组织表的。
不要使用更新频繁的列作为主键,不适用多列主键(相当于联合索引),尽量不要使用UUID、MD5、HASH、字符串列作为主键(无法保证数据的顺序增长),除非有特殊需求。
主键建议使用自增ID值。
五、常见索引列建议
5.1、出现在SELECT、UPDATE、DELETE语句的WHERE从句中的列
5.2、包含在ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT中的字段
并不要将符合1和2中的字段的列都建立一个索引,通常将1、2中的字段建立联合索引效果更好。
5.3、多表join的关联列
六、如何选择索引列的顺序
建立索引的目的是:希望通过索引进行数据查找,减少随机IO,增加查询性能 ,索引能过滤出越少的数据,则从磁盘中读入的数据也就越少。
1、区分度最高的放在联合索引的最左侧(区分度=列中不同值的数量/列的总行数);
2、尽量把字段长度小的列放在联合索引的最左侧(因为字段长度越小,一页能存储的数据量越大,IO性能也就越好);
3、使用最频繁的列放到联合索引的左侧(这样可以比较少的建立一些索引)。
七、避免建立冗余索引和重复索引
因为这样会增加查询优化器生成执行计划的时间。
重复索引示例:primary key(id)、index(id)、unique index(id)
冗余索引示例:index(a,b,c)、index(a,b)、index(a)
八、优先考虑覆盖索引
对于频繁的查询优先考虑使用覆盖索引。
覆盖索引: 就是包含了所有查询字段(where,select,ordery by,group by包含的字段)的索引
覆盖索引的好处:
避免Innodb表进行索引的二次查询
Innodb是以聚集索引的顺序来存储的,对于Innodb来说,二级索引在叶子节点中所保存的是行的主键信息,
如果是用二级索引查询数据的话,在查找到相应的键值后,还要通过主键进行二次查询才能获取我们真实所需要的数据。而在覆盖索引中,二级索引的键值中可以获取所有的数据,避免了对主键的二次查询 ,减少了IO操作,提升了查询效率。
可以把随机IO变成顺序IO加快查询效率
由于覆盖索引是按键值的顺序存储的,对于IO密集型的范围查找来说,对比随机从磁盘读取每一行的数据IO要少的多,因此利用覆盖索引在访问时也可以把磁盘的随机读取的IO转变成索引查找的顺序IO。
九、索引SET规范
尽量避免使用外键约束
1、不建议使用外键约束(foreign key),但一定要在表与表之间的关联键上建立索引;
2、外键可用于保证数据的参照完整性,但建议在业务端实现;
3、外键会影响父表和子表的写操作从而降低性能。