不会设计数据库？一篇文章搞懂

• 逻辑设计

  • 1、具体内容：设计数据库的一个逻辑结构，与具体的DBMS无关，主要反映业务逻辑
  • 2、设计步骤：用关系模型
  • 3、使用工具来模型化：E-R图
  • 4、实体关系模型
    • 通过表格实现：字段名，类型，长度，约束
    • 实体的实例化和泛化
  • 5、要满足3NF

• 物理设计

  • 对具体数据库进行选型：oracle,mysql
  • 表的字段及存储结构

  实际工作中逻辑设计和物理设计是并行的。

1 数据库命名规范

• 所有数据库对象名称：小写加下划线分割
  • MySQL对象名称在默认情况下是大小写敏感
  • MySQL的对象其实都是一个文件，而Linux文件名是大小写敏感
• 所有MySQL数据库对象名称禁止使用MySQL保留关键字
• 所有的数据库对象名称：见名知义，但最长不要超过32个字符（不要中英文混合）
• 所有临时表命名：tmp_tablename_20191215
• 所有备份表：bak_tablename_20191215
• 索引：idx_pk_
• 所有存储类型相同的列名以及长度必须保持一致

2 数据库设计规范

• 正常情况下建议使用innoDB，v5.6版本后默认是innoDB

• 字符集统一UTF-8 (varchar(255) UTF-8 255*3=765字节)

• 一定 要给列加注释

• 控制一个单表的数量大小：行

  • 对于日志数据，进行归档
  • 对于业务数据进行分库分表

• 控制表宽度

  • 虽然表没有限制，但列最多4096
  • 如果列多了，占用内存和I/O会非常大

• 禁止在表中建立预留字段：ext_float_1,ext_char_2

• 禁止在数据库中存放图片，文件，二进制流

  • 不得不存：将内容数据和文件流程数据分开（外键表）需要使用时再关联
  • select* 就会将大量字段带出，浪费内存，I/O

• 禁止对线上数据进行压测

  • 会产生大量的垃圾数据和日志文件

• 禁止从开发环境连接测试或生产数据库

3 数据库索引设计规范

• 单张表索引数量建议不超过5个，如果列多可以适当增加
  • 索引过多：SQL在进行优化器评估的时候会有更大的开销
  • 绝对不允许给表的每一列都建立索引
• 每个innodb表都必须有一个逐渐，innoDB表就是一个索引组织表
  • 表数据的实际存储顺序只能有一种，innoDB都是按照主键进行存放的
  • 如果没有逐渐，mysql会优先选择第一个非空唯一索引来做主键
  • 如果上面这个没有，mysql会自动生成一个36个字节的逐渐，但性能不好
  • 不能使用更新频繁的列和联合索引做逐渐，逐渐不断变，数据的存放顺序就会不断变化
  • 不要使用UUID，MD5，HASH等做主键，不能保证这些值是按顺序增长的。如果生成较小的字符串就会导致不断变化数据存储的位置，影响I/O性能
• 要在哪些列上建立索引：没有最好只有最合适
  • expalin
  • where后
  • join的连接lie
  • 筛选项最大的放在索引左侧
• 避免建立冗余和重复索引
• 对于频繁查询的数据列，优先考虑使用覆盖索引
• 尽量避免加入外键约束
  • 因为外键写入的时候会降低存储效率
  • 但要给这些关联字段加索引

4 数据字段设计规范

• 优先选择符合存储需要的最小数据类型
  • INT来存放时间戳
• 避免使用TEXT，BLOB数据类型
  • 如果非要使用可以单独拿出来做关联表
  • 这两个类型没有默认值
• 避免使用ENUM数据类型
  • 修改则需要使用ALTER语句
• 尽可能把所有列定义为NOT NULL
  • 如果为NULL，索引需要额外的空间来保存
• 日期格式尽量不要用字符串保存
  • 不能使用日期函数进行计算和比较
  • 用字符串占用的空间更多
• 财务相关的数据用Decimal类型来进行计算

5 数据库SQL开发规范

• 在程序中使用PrepareStatement,#{}

  • 降低词法和语法分析器的重复执行
  • 防止SQL注入

• 合理和充分的利用表上的索引

  • 避免前后%
  • 使用left join或not exists来优化not in（not in无法使用索引）

• 程序连接不同数据库使用不同的账号，禁止跨库操作

• 禁止使用select *

• 禁止使用不含列名的insert into tableName values(’’,",");

• 避免使用子查询，可以把子查询优化为join操作

  • 子查询的结果集无法使用索引
  • 子查询会产生临时表操作，如果查询量大则会严重影响效率

• 避免使用jion关联太多表

  • 大查询拆小查询，由我们的程序来去做关联和合并
  • 进行表数据冗余
  • 有一定的转换

• 减少同数据库的交换次数

• 使用in代替or,in能使用索引，or用不上

• 禁止用order by rand()

• where中不要对列进行函数计数：列无法使用索引了

• UNION ALL和UNION

  • 如果我们的数据明显不重复，就施一公UNION　ALL

6 数据库操作行为规范

• 大批量的数据操作会严重造成数据延迟（分批进行）
• 对大表结构的操作会导致锁表
  • 对于大表的操作：pt-online-schema-change(PERCONA)
  • 原理
    • 创建新表结构
    • 复制旧表数据到新表
    • 在原表上加入触发器确保数据同步
    • 所有操作进行完毕后对原表进入一个很短的时间锁
    • 把原表表名进行修改，再改新表名
    • 删除原表名
• 禁止对普通用户授予super权限
  • grant all privileges
  • 授权的时候遵循最小原则
  • 当数据库连接慢，MySQL会给super留一个保留连接