MySQL 设计与开发规范
閱讀目錄
- 規(guī)范背景與目的
- 設(shè)計規(guī)范
- 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
- 庫名
- 表結(jié)構(gòu)
- 列數(shù)據(jù)類型優(yōu)化
- 索引設(shè)計
- 分庫分表、分區(qū)表
- 字符集
- 一個規(guī)范的建表語句示例
- SQL 編寫
- DML 語句
- 多表連接
- 事務(wù)
- 排序和分組
- 線上禁止使用的 SQL 語句
規(guī)范背景與目的
本規(guī)范旨在幫助或指導(dǎo) RD、QA、OP 等技術(shù)人員做出適合線上業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計。在數(shù)據(jù)庫變更和處理流程、數(shù)據(jù)庫表設(shè)計、SQL編寫等方面予以規(guī)范,從而為公司業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)定、健康地運行提供保障。
設(shè)計規(guī)范
數(shù)據(jù)庫設(shè)計
以下所有規(guī)范會按照【高危】、【強制】、【建議】三個級別進行標注,遵守優(yōu)先級從高到低。
庫名
【強制】庫的名稱必須控制在32個字符以內(nèi),相關(guān)模塊的表名與表名之間盡量體現(xiàn)join的關(guān)系,如user表和user_login表。
【強制】庫的名稱格式:業(yè)務(wù)系統(tǒng)名稱_子系統(tǒng)名,同一模塊使用的庫名盡量使用統(tǒng)一前綴。
【強制】一般分庫名稱命名格式是庫通配名_編號,編號從0開始遞增,比如wenda_001以時間進行分庫的名稱格式是“庫通配名_時間”。
【強制】創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時必須顯式指定字符集,并且字符集只能是utf8或者utf8mb4。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫SQL舉例:create database db1 default character set utf8;
表結(jié)構(gòu)
【強制】表必須有主鍵,且設(shè)置id為自增主鍵
【強制】表禁止使用外鍵,如果要保證完整下,應(yīng)由程序端實現(xiàn),外鍵使表之間相互耦合,影響 `update、delete` 等性能,有可能造成死鎖,高并發(fā)環(huán)境下容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫性能瓶頸。
【強制】表和列的名稱必須控制在32個字符以內(nèi),表名只能使用字母、數(shù)字和下劃線,一律小寫。如表名過長可以采用縮寫等方式
【強制】創(chuàng)建表時必須顯式指定字符集為 `utf8` 或 `utf8mb4`
【強制】創(chuàng)建表時必須顯式指定表存儲引擎類型,如無特殊需求,一律為 `InnoDB`。當需要使用除 `InnoDB/MyISAM/Memory`以外的存儲引擎時,必須通過DBA審核才能在生產(chǎn)環(huán)境中使用。 因為`Innodb`表支持事務(wù)、行鎖、宕機恢復(fù)、MVCC等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫重要特性,為業(yè)界使用最多的MySQL存儲引擎。而這是其他大多數(shù)存儲引擎不具備的,因此首推`InnoDB`
【強制】建表必須有`comment`,表級別和字段級別都要有`comment`
【建議】建表時關(guān)于主鍵: (1)強制要求主鍵為 `id`,類型為 `int` 或 `bigint`(為了以后延展性,這里要求新建表統(tǒng)一為 `bigint`),且為 `auto_increment` (2)標識表里每一行主體的字段不要設(shè)為主鍵,建議設(shè)為其他字段如 `user_id,order_id` 等,并建立`unique key`索引。因為如果設(shè)為主鍵且主鍵值為隨機插入,則會導(dǎo)致`innodb`內(nèi)部`page`分裂和大量隨機I/O,性能下降
【建議】核心表(如用戶表,金錢相關(guān)的表)必須有行數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時間字段 `create_time` 和最后更新時間字段 `update_time`,便于查問題
【建議】表中所有字段必須都是 `NOT NULL default `默認值 屬性,業(yè)務(wù)可以根據(jù)需要定義`DEFAULT`值。因為使用 `NULL` 值會存在每一行都會占用額外存儲空間、數(shù)據(jù)遷移容易出錯、聚合函數(shù)計算結(jié)果偏差以及索引失效等問題
【建議】建議對表里的 `blob、text` 等大字段,垂直拆分到其他表里,僅在需要讀這些對象的時候才去`select`
【建議】反范式設(shè)計:把經(jīng)常需要 `join` 查詢的字段,在其他表里冗余一份。如`user_name`屬性在`user_account,user_login_log`等表里冗余一份,減少`join`查詢
【強制】中間表用于保留中間結(jié)果集,名稱必須以 `tmp_`開頭。備份表用于備份或抓取源表快照,名稱必須以 `bak_` 開頭。中間表和備份表定期清理
【強制】對于線上執(zhí)行DDL變更,必須經(jīng)過DBA審核,并由DBA在業(yè)務(wù)低峰期執(zhí)行
列數(shù)據(jù)類型優(yōu)化
【建議】表中的自增列(auto_increment屬性),推薦使用bigint類型。因為無符號int存儲范圍為-2147483648~2147483647(大約21億左右),溢出后會導(dǎo)致報錯
【建議】業(yè)務(wù)中選擇性很少的狀態(tài)status、類型type等字段推薦使用tinytint或者smallint類型節(jié)省存儲空
【建議】業(yè)務(wù)中IP地址字段推薦使用int類型,不推薦用char(15)。因為int只占4字節(jié),可以用如下函數(shù)相互轉(zhuǎn)換,而char(15)占用至少15字節(jié)。一旦表數(shù)據(jù)行數(shù)到了1億,那么要多用1.1G存儲空間。
SQL:
select inet_aton(‘192.168.2.12’);
select inet_ntoa(3232236044);
PHP:
ip2long(‘192.168.2.12’);
long2ip(3530427185);
【建議】不推薦使用enum,set。 因為它們浪費空間,且枚舉值寫死了,變更不方便。推薦使用tinyint或smallint
【建議】不推薦使用blob,text等類型。它們都比較浪費硬盤和內(nèi)存空間。在加載表數(shù)據(jù)時,會讀取大字段到內(nèi)存里從而浪費內(nèi)存空間,影響系統(tǒng)性能。建議和PM、RD溝通,是否真的需要這么大字段
【建議】存儲金錢的字段,建議用int,程序端乘以100和除以100進行存取。或者用decimal類型,而不要用double
【建議】文本數(shù)據(jù)盡量用varchar存儲。因為varchar是變長存儲,比char更省空間。MySQL server層規(guī)定一行所有文本最多存65535字節(jié)
【建議】時間類型盡量選取datetime。而timestamp雖然占用空間少,但是有時間范圍為1970-01-01 00:00:01到2038-01-01 00:00:00的問題(一般采用int類型存儲)
索引設(shè)計
【強制】InnoDB表必須主鍵為 id int/bigint auto_increment,且主鍵值禁止被更新
【建議】唯一鍵以“uk_”或“uq_”開頭,普通索引以“idx_”開頭,一律使用小寫格式,以字段的名稱或縮寫作為后綴
【強制】InnoDB和MyISAM存儲引擎表,索引類型必須為BTREE;MEMORY表可以根據(jù)需要選擇HASH或者BTREE類型索引
【強制】單個索引中每個索引記錄的長度不能超過64KB
【建議】單個表上的索引個數(shù)不能超過5個
【建議】在建立索引時,多考慮建立聯(lián)合索引,并把區(qū)分度最高的字段放在最前面。如列userid的區(qū)分度可由select count(distinct userid)計算出來
【建議】在多表join的SQL里,保證被驅(qū)動表的連接列上有索引,這樣join執(zhí)行效率最高
【建議】建表或加索引時,保證表里互相不存在冗余索引。對于MySQL來說,如果表里已經(jīng)存在key(a,b),則key(a)為冗余索引,需要刪除
分庫分表、分區(qū)表
【強制】分區(qū)表的分區(qū)字段(partition-key)必須有索引,或者是組合索引的首列
【強制】單個分區(qū)表中的分區(qū)(包括子分區(qū))個數(shù)不能超過1024
【強制】上線前RD或者DBA必須指定分區(qū)表的創(chuàng)建、清理策略
【強制】訪問分區(qū)表的SQL必須包含分區(qū)鍵
【建議】單個分區(qū)文件不超過2G,總大小不超過50G。建議總分區(qū)數(shù)不超過20個
【強制】對于分區(qū)表執(zhí)行alter table操作,必須在業(yè)務(wù)低峰期執(zhí)行
【強制】采用分庫策略的,庫的數(shù)量不能超過1024
【強制】采用分表策略的,表的數(shù)量不能超過4096
【建議】單個分表建議不超過500W行,這樣才能保證數(shù)據(jù)查詢性能更佳
【建議】水平分表盡量用取模方式,并預(yù)留出足夠的buffer,以免日后需要重新拆分和遷移,日志、報表類數(shù)據(jù)建議采用日期進行分表
字符集
【強制】數(shù)據(jù)庫本身庫、表、列所有字符集必須保持一致,為utf8或utf8mb4
【強制】前端程序字符集或者環(huán)境變量中的字符集,與數(shù)據(jù)庫、表的字符集必須一致,統(tǒng)一為utf8
一個規(guī)范的建表語句示例
CREATE TABLE user (`id` int(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,`user_id` int(20) unsigned NOT NULL default ‘0’ COMMENT ‘用戶id’,`username` varchar(45) NOT NULL default ‘’ COMMENT '真實姓名',`email` varchar(30) NOT NULL default ‘’COMMENT ‘用戶郵箱’,`nickname` varchar(45) NOT NULL default ‘’ COMMENT '昵稱',`avatar` int(11) NOT NULL default ‘0’ COMMENT '頭像',`birthday` date NOT NULL default ‘0000-00-00’ COMMENT '生日',`sex` tinyint(4) not null DEFAULT '0' COMMENT '性別',`short_introduce` varchar(150) not null DEFAULT ‘’COMMENT '一句話介紹自己,最多50個漢字',`user_resume` varchar(200) NOT NULL default ‘’COMMENT '用戶提交的簡歷存放地址',`user_register_ip` int NOT NULL COMMENT ‘用戶注冊時的源ip’,`created_at` datetime NOT NULL default current_timestamp COMMENT ‘用戶記錄創(chuàng)建的時間’,`updated_at` datetime default current_timestamp on update current_timestamp NOT NULL COMMENT ‘用戶資料修改的時間’,`user_review_status` tinyint NOT NULL default ‘1’ COMMENT ‘用戶資料審核狀態(tài),1為通過,2為審核中,3為未通過,4為還未提交審核’,PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uq_user_id` (`user_id`),KEY `idx_username`(`username`),KEY `idx_create_time`(`create_time`,`user_review_status`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='網(wǎng)站用戶基本信息';SQL 編寫
DML 語句
【強制】SELECT語句必須指定具體字段名稱,禁止寫成*。因為select *會將不該讀的數(shù)據(jù)也從MySQL里讀出來,造成網(wǎng)卡壓力。且表字段一旦更新,但程序端沒有來得及更新的話,系統(tǒng)會報錯
【強制】insert語句指定具體字段名稱,不要寫成insert into t1 values(…),道理同上
【建議】insert into…values(XX),(XX),(XX)…。這里XX的值不要超過500個。值過多雖然上線很很快,但會引起主從同步延遲
【建議】SELECT語句不要使用UNION,推薦使用UNION ALL,并且UNION子句個數(shù)限制在3個以內(nèi)。因為union all不需要去重,節(jié)省數(shù)據(jù)庫資源,提高性能
【建議】in值列表限制在500以內(nèi)。例如select… where userid in(….500個以內(nèi)…),這么做是為了減少底層掃描,減輕數(shù)據(jù)庫壓力從而加速查詢
【建議】事務(wù)里批量更新數(shù)據(jù)需要控制數(shù)量,進行必要的sleep,做到少量多次
【強制】事務(wù)涉及的表必須全部是innodb表。否則一旦失敗不會全部回滾,且易造成主從庫同步中斷
【強制】寫入和事務(wù)發(fā)往主庫,只讀SQL發(fā)往從庫,即程序端實現(xiàn)讀寫分離
【強制】DML語句必須有where條件,且使用索引查找
【強制】生產(chǎn)環(huán)境禁止使用hint,如sql_no_cache,force index,ignore key,straight join等。因為hint是用來強制SQL按照某個執(zhí)行計劃來執(zhí)行,但隨著數(shù)據(jù)量變化我們無法保證自己當初的預(yù)判是正確的,我們要盡量讓MySQL優(yōu)化器自己選擇執(zhí)行計劃
【強制】where條件里等號左右字段類型必須一致,否則無法利用索引
【建議】SELECT|UPDATE|DELETE|REPLACE要有WHERE子句,且WHERE子句的條件必需使用索引查找
【強制】生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中強烈不推薦大表上發(fā)生全表掃描,但對于100行以下的靜態(tài)表可以全表掃描。查詢數(shù)據(jù)量不要超過表行數(shù)的25%,否則不會利用索引
【強制】WHERE 子句中禁止只使用全模糊的LIKE條件進行查找,如果要使用like,請使用like ‘xxxx%’的方式,必須有其他等值或范圍查詢條件,否則無法利用索引
【建議】索引列不要使用函數(shù)或表達式,否則無法利用索引。如where length(name)='Admin'或where user_id+2=10023
【建議】減少使用or語句,可將or語句優(yōu)化為union,然后在各個where條件上建立索引。如where a=1 or b=2優(yōu)化為where a=1… union …where b=2, key(a),key(b)
【建議】分頁查詢,當limit起點較高時,可先用過濾條件進行過濾。如select a,b,c from t1 limit 10000,20;優(yōu)化為: select a,b,c from t1 where id>10000 limit 20;
多表連接
【強制】禁止跨db的join語句。因為這樣可以減少模塊間耦合,為數(shù)據(jù)庫拆分奠定堅實基礎(chǔ)
【強制】禁止在業(yè)務(wù)的更新類SQL語句中使用join,比如update t1 join t2…
【建議】不建議使用子查詢,建議將子查詢SQL拆開結(jié)合程序多次查詢,或使用join來代替子查詢
【建議】線上環(huán)境,多表join不要超過3個表
【建議】多表連接查詢推薦使用別名,且SELECT列表中要用別名引用字段,數(shù)據(jù)庫.表格式,如select a from db1.table1 alias1 where …
【建議】在多表join中,盡量選取結(jié)果集較小的表作為驅(qū)動表,來join其他表
事務(wù)
【建議】事務(wù)中INSERT|UPDATE|DELETE|REPLACE語句操作的行數(shù)控制在1000以內(nèi),以及WHERE子句中IN列表的傳參個數(shù)控制在500以內(nèi)
【建議】批量操作數(shù)據(jù)時,需要控制事務(wù)處理間隔時間,進行必要的sleep,一般建議值1-2秒
【建議】對于有auto_increment屬性字段的表的插入操作,并發(fā)需要控制在200以內(nèi)
【強制】程序設(shè)計必須考慮“數(shù)據(jù)庫事務(wù)隔離級別”帶來的影響,包括臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀。線上建議事務(wù)隔離級別為repeatable-read
【建議】事務(wù)里包含SQL不超過5個(支付業(yè)務(wù)除外)。因為過長的事務(wù)會導(dǎo)致鎖數(shù)據(jù)較久,MySQL內(nèi)部緩存、連接消耗過多等雪崩問題
【建議】事務(wù)里更新語句盡量基于主鍵或unique key,如update … where id=XX; 否則會產(chǎn)生間隙鎖,內(nèi)部擴大鎖定范圍,導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降,產(chǎn)生死鎖
【建議】盡量把一些典型外部調(diào)用移出事務(wù),如調(diào)用webservice,訪問文件存儲等,從而避免事務(wù)過長
【建議】對于MySQL主從延遲嚴格敏感的select語句,請開啟事務(wù)強制訪問主庫
排序和分組
【建議】減少使用order by,和業(yè)務(wù)溝通能不排序就不排序,或?qū)⑴判蚍诺匠绦蚨巳プ觥rder by、group by、distinct這些語句較為耗費CPU,數(shù)據(jù)庫的CPU資源是極其寶貴的
【建議】order by、group by、distinct這些SQL盡量利用索引直接檢索出排序好的數(shù)據(jù)。如where a=1 order by可以利用key(a,b)
【建議】包含了order by、group by、distinct這些查詢的語句,where條件過濾出來的結(jié)果集請保持在1000行以內(nèi),否則SQL會很慢
線上禁止使用的 SQL 語句
【高危】禁用 update|delete t1 … where a=XX limit XX;這種帶limit的更新語句。如果是非row格式的binlog格式,會導(dǎo)致主從不一致,導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯亂。建議加上order by PK
【高危】禁止使用關(guān)聯(lián)子查詢,如update t1 set … where name in(select name from user where…);效率極其低下
【強制】禁用procedure、function、trigger、views、event、外鍵約束。因為他們消耗數(shù)據(jù)庫資源,降低數(shù)據(jù)庫實例可擴展性。推薦都在程序端實現(xiàn)
【建議】禁用insert into …on duplicate key update…、replace into等語句,在高并發(fā)環(huán)境下,極容易導(dǎo)致死鎖
【強制】禁止聯(lián)表更新語句,如update t1,t2 where t1.id=t2.id…
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的MySQL 设计与开发规范的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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