mysql数据库与其他数据库相比有其优势与劣势,为了保证mysql数据库的高性能,我们需要在数据库设计的时候遵循一些原则,以此来扬长避短。在此给大家分享下,我对数据库设计的一些原则:

对数据库设计规范按照“高危”、“强制”、“建议”三个级别进行标注,遵循优先级从高到低,对于不满足“高危”和“强制”两个级别的设计,DBA需要强制打回要求修改。

1、库名

1、【强制】库的名称必须控制在32个字符之内,相关模块的表名与表名之间尽量体现join的关系,如user表和user_login表。

2、【强制】库的名称格式:业务系统名称_子系统名,同一模块使用的表名统一前缀。

3、【强制】一般分库名称命名格式是库通配名_编号,编号从0开始递增,比如wenda_001以时间进行分库的名称格式是“库通配名_时间”。

4、【强制】创建数据库是必须显式制定字符集,并且字符集只能是utf8或者utf8mb4.

创建数据库SQL举例:CREATE DATABASE db1 DEFAULT CHARACTER SET utf8;。

2、表结构

1、【强制】表和列的名称必须控制在32字符以内,表名只能使用字母、数字和下划线,一律小写。

2、【强制】表明要求模块名强相关,如师资系统采用“sz”作为前缀,渠道系统采用“qd”作为前缀等。

3、【强制】创建表时必须显式指定字符集为utf8或utf8mb4.

4、【强制】创建表时必须显示指定表存储引擎类型,如无特殊需求,一律为InnoDB。当需要使用除InnoDB/MyISAM/Memory以外的存储引擎时,必须通过BDA审核才能在生产环境中使用。因为InnoDB表支持实务、行锁、宕机恢复、MVCC等关系型数据库重要特性,为业界使用最多的MYSQL存储引擎。而这时其他大多数存储引擎不具备的,因此首推InnoDB。

5、【强制】建表必须有comment。

6、【建议】建表时关于主键:(1)强制要求主键为id,类型为int或bigint,且为auto_increment(2)标识表里每一行主体的字段不要设为主键,建议设为其他字段如user_id,order_id等,并建立unique key索引(可参考cdb.teacher表设计)。因为如果设为主键且主键值为随机插入,则会导致InnoDB内部pege分裂和大量随机I/O,性能下降。

7、【建议】核心表(如用户表、金钱相关的表)必须有行数据的创建时间字段create_time和最后跟新时间字段update_time,便于查问题。

8【建议】表中所有字段必须都是NOT NULL属性,业务可以根据需要定义DEFAULT值。因为使用NULL值会存在每一行都会占用额外存储空间、数据迁移容易出错、聚合函数计算结果偏差等问题。

9、【建议】建议对标的blob、text等大字段,垂直才分到其他表里,仅在需要读这些对象的时候才去select。

10、【建议】反范式设计:把经常需要join查询的字段,在其他表里冗余一份。如user_name属性在user_account,user_login_log等表里冗余一份,减少join查询。

11、【强制】中间表用于保留中间结果集,名称必须以tmp_开头。备份表用于备份或抓取源表快照,名称必须以bak_开头。中间表和备份表定期清理。

12、【强制】对于超过100W行的达标进行alter table,必须经过DBA审核,并在业务低峰值期执行。因为alter table会产生表锁,期间阻塞对于该表的所有写入,对于业务可能会产生极大影响。

3、列数据类型优化

1、【建议】表中的自增列(auto_increment属性),推荐使用bigint类型。因为无符号int范围为-2147483648~2147483647,溢出后会导致报错。

2、【建议】业务中选择性很少的状态status、类型type等字段推荐使用tinyint或者smallint类型节省存储空间。

3、【建议】业务中IP地址字段推荐用int类型,不推荐用char(15)。因为int只占4字节,可以用如下函数相互转化,而char(15)占用至少15字节。一旦表数据行数到了1亿,那么要多用1.1G存储空间。SQL:select inet_aton('192.168.2.12');select inet_ntoa(3232236044);PHP:ip2long('192.168.2.12');long2ip(3530427185);

4、【建议】不推荐使用enum,set。因为他们浪费空间,且枚举值写死了,变更不方便,推荐使用tinyint或smallint。

5、【建议】不推荐使用blob,text等类型。他们都比较浪费硬盘和内存空间。在加载表数据时,会读取大字段到内存里从而浪费内存空间,影响系统性能。建议和PM、RD沟通,是否真的需要这么大字段。InnoDB中当一行记录超过8098字节时,会将该记录中选取最长的一个字段将其768字节放在原始page里,该字段余下内容放在overflow-page里。不幸的是在compact行格式下,原始page和overflow-page都会加载。

6、【建议】存储金钱的字段,建议用int,程序端乘以100和除以100进行存取。因为int占用4字节,而double占用8字节,浪费空间。

7、【建议】文本数据尽量用varchar存储,因为varchar是变长存储,比char更省空间。MYSQL server层规定一行所有文本最多存62235字节,因此在utf8字符集下最多存21844个字符,超过自动转换为mediumtext字段。而text在utf8字符集下最多存储21844个字符,mediumtext最多存2^24/3个字符。一般建议用哪个varchar类型,字符数不要超过2700。

8、【建议】实践类性尽量选取timestamp。因为datetime占用8字节,timestamp仅占用4字节,但是范围为1970-01-01 00:00:00:01 到 2038-01-01 00:00:00.更为高阶的方法,选用int来存储时间,使用SQL函数unix_timestamp()和from_unixtime()来进行转换。

详细存储大小参考下图

4、索引设计

1、【强制】InnoDB表必须主键为id int/bigint suto_increment,且主键值禁止被更新。

2、【建议】主键的名称以“pk_”开头,唯一键以“uk_”或"uq_"开头,普通索引以“idx_”开头,一律使用小写格式,以表名、字段的名称或缩写作为后缀。

3、【强制】InnoDB和MyISAM存储引擎表,索引类型必须为BTREE;MEMORY表可以根据需要选择HASH或者BTREE类型索引。

4、【强制】单个索引中每个索引记录的长度不能超过64KB。

5、【建议】单个表上的索引个数不能超过7个。

6、【建议】在建立索引时,多考虑建立联合索引,并把区分度最高的字段放在最前面。如列userid的区分度可由select count(distinct userid)计算出来。

7、【建议】在多表join的SQL里,保证被驱动表的连接列上有索引,这样join执行效率最高。

8、【建议】建表或加索引时,保证表里相互不存在冗余索引。对于MYSQL来说,如果表里已经存在K(a,b),则key(a)为冗余索引,需删除。

5、分库分表、分区表

1、【强制】分区表的分区字段(partition-key)必须有索引,或者是组合索引的首列。

2、【强制】单个分区表中的分区(包括子分区)个数不能超过1024.

3、【强制】上线前RD或者DBA必须指定分区表的创建、清理策略。

4、【强制】访问分区表的SQL必须包含分区键。

5、【建议】单个分区文件不超过2G,总大小不超过50G。建议总分区数不超过20个。

6、【强制】对于分区表执行alter table操作,必须在业务低峰期执行。

7、【强制】采用分库策略,库的数量不能超过1024

8、【强制】采用分表策略的,表的数量不能超过4096

9、【建议】单个表不超过500W行,ibd文件大小不超过2G,这样才能让数据分布式变得性能更佳。

10、【建议】水平分表尽量才去模方式,日志、报表类数据建议采用日期进行分表。

6、字符集

1、【强制】数据库本身库、表、列所有字符集必须保持一致,为utf8或utf8mb4.

2、【强制】前端程序字符集或者环境变量字符集,与数据库、表的字符集必须一致,统一为utf8.