数据库设计的标准

一、基础规范
(1)必须使用InnoDB存储引擎
解读:支持事务、行级锁、并发性能更好、CPU及内存缓存页优化使得资源利用率更高

(2)必须使用UTF8字符集
解读:万国码,无需转码,无乱码风险,节省空间

(3)数据表、数据字段必须加入中文注释
解读:N年后谁tm知道这个r1,r2,r3字段是干嘛的

(4)禁止使用存储过程、视图、触发器、Event
解读:高并发大数据的互联网业务,架构设计思路是“解放数据库CPU,将计算转移到服务层”,并发量大的情况下,这些功能很可能将数据库拖死,业务逻辑放到服务层具备更好的扩展性,能够轻易实现“增机器就加性能”。数据库擅长存储与索引,CPU计算还是上移吧

(5)禁止存储大文件或者大照片
解读:为何要让数据库做它不擅长的事情?大文件和照片存储在文件系统,数据库里存URI多好

二、命名规范
(6)只允许使用内网域名,而不是ip连接数据库

(7)线上环境、开发环境、测试环境数据库内网域名遵循命名规范
业务名称:xxx
线上环境:dj.xxx.db
开发环境:dj.xxx.rdb
测试环境:dj.xxx.tdb
从库在名称后加-s标识,备库在名称后加-ss标识
线上从库:dj.xxx-s.db
线上备库:dj.xxx-sss.db

(8)库名、表名、字段名:小写,下划线风格,不超过32个字符,必须见名知意,禁止拼音英文混用

(9)表名t_xxx,非唯一索引名idx_xxx,唯一索引名uniq_xxx

三、表设计规范
(10)单实例表数目必须小于500

(11)单表列数目必须小于30

(12)表必须有主键,例如自增主键
解读:
a)主键递增,数据行写入可以提高插入性能,可以避免page分裂,减少表碎片提升空间和内存的使用
b)主键要选择较短的数据类型, Innodb引擎普通索引都会保存主键的值,较短的数据类型可以有效的减少索引的磁盘空间,提高索引的缓存效率
c) 无主键的表删除,在row模式的主从架构,会导致备库夯住

(13)禁止使用外键,如果有外键完整性约束,需要应用程序控制
解读:外键会导致表与表之间耦合,update与delete操作都会涉及相关联的表,十分影响sql 的性能,甚至会造成死锁。高并发情况下容易造成数据库性能,大数据高并发业务场景数据库使用以性能优先

四、字段设计规范
(14)必须把字段定义为NOT NULL并且提供默认值
解读:
a)null的列使索引/索引统计/值比较都更加复杂,对MySQL来说更难优化
b)null 这种类型MySQL内部需要进行特殊处理,增加数据库处理记录的复杂性;同等条件下,表中有较多空字段的时候,数据库的处理性能会降低很多
c)null值需要更多的存储空,无论是表还是索引中每行中的null的列都需要额外的空间来标识
d)对null 的处理时候,只能采用is null或is not null,而不能采用=、in、<、<>、!=、not in这些操作符号。如:where name!=’shenjian’,如果存在name为null值的记录,查询结果就不会包含name为null值的记录

(15)禁止使用TEXT、BLOB类型
解读:会浪费更多的磁盘和内存空间,非必要的大量的大字段查询会淘汰掉热数据,导致内存命中率急剧降低,影响数据库性能

(16)禁止使用小数存储货币
解读:使用整数吧,小数容易导致钱对不上

(17)必须使用varchar(20)存储手机号
解读:
a)涉及到区号或者国家代号,可能出现+-()
b)手机号会去做数学运算么?
c)varchar可以支持模糊查询,例如:like“138%”

(18)禁止使用ENUM,可使用TINYINT代替
解读:
a)增加新的ENUM值要做DDL操作
b)ENUM的内部实际存储就是整数,你以为自己定义的是字符串?

五、索引设计规范
(19)单表索引建议控制在5个以内

(20)单索引字段数不允许超过5个
解读:字段超过5个时,实际已经起不到有效过滤数据的作用了

(21)禁止在更新十分频繁、区分度不高的属性上建立索引
解读:
a)更新会变更B+树,更新频繁的字段建立索引会大大降低数据库性能
b)“性别”这种区分度不大的属性,建立索引是没有什么意义的,不能有效过滤数据,性能与全表扫描类似

(22)建立组合索引,必须把区分度高的字段放在前面
解读:能够更加有效的过滤数据

六、SQL使用规范
(23)禁止使用SELECT *,只获取必要的字段,需要显示说明列属性
解读:
a)读取不需要的列会增加CPU、IO、NET消耗
b)不能有效的利用覆盖索引
c)使用SELECT *容易在增加或者删除字段后出现程序BUG

(24)禁止使用INSERT INTO t_xxx VALUES(xxx),必须显示指定插入的列属性
解读:容易在增加或者删除字段后出现程序BUG

(25)禁止使用属性隐式转换
解读:SELECT uid FROM t_user WHERE phone=13812345678 会导致全表扫描,而不能命中phone索引,猜猜为什么?(这个线上问题不止出现过一次)

(26)禁止在WHERE条件的属性上使用函数或者表达式
解读:SELECT uid FROM t_user WHERE from_unixtime(day)>='2017-02-15' 会导致全表扫描
正确的写法是:SELECT uid FROM t_user WHERE day>= unix_timestamp('2017-02-15 00:00:00')

(27)禁止负向查询,以及%开头的模糊查询
解读:
a)负向查询条件:NOT、!=、<>、!<、!>、NOT IN、NOT LIKE等,会导致全表扫描
b)%开头的模糊查询,会导致全表扫描

(28)禁止大表使用JOIN查询,禁止大表使用子查询
解读:会产生临时表,消耗较多内存与CPU,极大影响数据库性能

(29)禁止使用OR条件,必须改为IN查询
解读:旧版本Mysql的OR查询是不能命中索引的,即使能命中索引,为何要让数据库耗费更多的CPU帮助实施查询优化呢?

(30)应用程序必须捕获SQL异常,并有相应处理

总结:大数据量高并发的互联网业务,极大影响数据库性能的都不让用,不让用哟。

(一)核心军规
(1)不在数据库做运算
cpu计算务必移至业务层;
(2)控制单表数据量
int型不超过1000w,含char则不超过500w;
合理分表;
限制单库表数量在300以内;
(3)控制列数量
字段少而精,字段数建议在20以内;
(4)平衡范式与冗余
效率优先;
往往牺牲范式;
(5)拒绝3B
拒绝大sql语句:big sql
拒绝大事物:big transaction
拒绝大批量:big batch

(二)字段类军规
(6)用好数值类型
tinyint(1Byte)
smallint(2Byte)
mediumint(3Byte)
int(4Byte)
bigint(8Byte)
bad case:int(1)/int(11)
(7)字符转化为数字
用int而不是char(15)存储ip
(8)优先使用enum或set
例如:`sex` enum (‘F’, ‘M’)
(9)避免使用NULL字段
NULL字段很难查询优化;
NULL字段的索引需要额外空间;
NULL字段的复合索引无效;
bad case:
`name` char(32) default null
`age` int not null
good case:
`age` int not null default 0
(10)少用text/blob
varchar的性能会比text高很多;
实在避免不了blob,请拆表;
(11)不在数据库里存图片
这个我不能理解!
但这是赶集网的经验,求detail!

(三)索引类军规
(12)谨慎合理使用索引
改善查询、减慢更新;
索引一定不是越多越好(能不加就不加,要加的一定得加);
覆盖记录条数过多不适合建索引,例如“性别”;
(13)字符字段必须建前缀索引
(14)不在索引做列运算
!!!不只是索引,都不能做列运算吧!!!
bad case:
select id where age +1 = 10;
(15)innodb主键推荐使用自增列;
主键建立聚簇索引;
主键不应该被修改;
字符串不应该做主键;
如果不指定主键,innodb会使用唯一且非空值索引代替;
(16)不用外键
请由程序保证约束;

(四)sql类军规
(17)sql语句尽可能简单
一条sql只能在一个cpu运算;
大语句拆小语句,减少锁时间;
一条大sql可以堵死整个库;
(18)简单的事务
事务时间尽可能短;
bad case:
上传图片事务
(19)避免使用trig/func
触发器、函数不用;
客户端程序取而代之;
(20)不用select *
消耗cpu,io,内存,带宽;
这种程序不具有扩展性;
(21)OR改写为IN()
or的效率是n级别;
in的消息时log(n)级别;
in的个数建议控制在200以内;
select id from t where phone=’159′ or phone=’136′;
=>
select id from t where phone in (’159′, ’136′);
(22)OR改写为UNION
mysql的索引合并很弱智
select id from t where phone = ’159′ or name = ‘john’;
=>
select id from t where phone=’159′
union
select id from t where name=’jonh’
(23)避免负向%
(24)慎用count(*)
(25)同上
(26)limit高效分页
limit越大,效率越低
select id from t limit 10000, 10;
=>
select id from t where id > 10000 limit 10;
(27)使用union all替代union
union有去重开销
(28)少用连接join
(29)使用group by
分组;
自动排序;
(30)请使用同类型比较
(31)使用load data导数据
load data比insert快约20倍;
(32)打散批量更新
(33)新能分析工具
show profile;
mysqlsla;
mysqldumpslow;
explain;
show slow log;
show processlist;
show query_response_time(percona);

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