不改表结构如何动态扩展字段
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来源：
痛点
解决方案
局限性
终极版解决方案
总结
笔者的动态字段扩展解决方案主要针对 Mysql 5.7.8 以下版本，在 Mysql 5.7.8 已经新增 JSON Data Type，同样适用该方案，而且情况变得更加简单。
痛点
软件行业唯一不变的就是变化，比如功能上线之后，客户或 PM 需要对已有的功能增加一些合理的需求，完成这些工作必须通过添加字段解决，或者某些功能的实现需要通过增加字段来降低实现的复杂性等等。这些问题都会改动线上的数据库表结构，一旦改动就会导致锁表，会使所有的写入操作一直等待，直到表锁关闭，特别是对于数据量大的热点表，添加一个字段可能会因为锁表时间过长而导致部分请求超时，这可能会对企业间接造成经济上的损失。
解决方案
增加 json 格式的扩展字段。
下面配合一些代码来描述这个解决方案，读者便于去理解。
mysql 数据库脚本：
DROP TABLE IF EXISTS `cs_dustbin`;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `cs_dustbin` (
`id` VARCHAR(45) NOT NULL COMMENT '主键自增id',
`rfid_no` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT 'rfid 卡号',
`state` INT(1) NOT NULL COMMENT '垃圾桶状态：0：已注销；1：未使用；2：待使用；3：已使用(绑定收集点)；',
`user_id` INT NOT NULL COMMENT '登记人，负责录入垃圾桶的人',
`type` INT(1) NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT '垃圾桶类型：1：餐厨垃圾桶',
`street_code` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '所在镇街 code，根据状态，这里的含义可能是领用镇街、退还镇街。',
`create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT '创建时间',
`update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT '更新时间',
`ext` VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT '{}' COMMENT '扩展字段',
...
PRIMARY KEY (`id`))
ENGINE = InnoDB
COMMENT = '垃圾桶表';
Java 代码：
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import lombok.Data;
import javax.validation.constraints.NotNull;
import java.util.Date;
import java.util.List;
/**
* 垃圾桶实体
* Created by Blink on 6/28/2018 AD.
*
* @author Blink
*/
@Data
public class Dustbin {
private String id;
/**
* rfid 卡号
*/
@NotNull
private String rfidNo;
/**
* 垃圾桶状态：0：已注销；1：未使用；2：待使用；3：已使用(绑定收集点)；
* 对应 Dustbin.StateEnum 类
*/
@NotNull
private Integer state;
/**
* 录入垃圾桶的人员id
*/
@NotNull
private Long userId;
/**
* 垃圾桶类型：1：餐厨垃圾桶
* DefaultValue: 1
*/
@NotNull
private Integer type;
/**
* 所在镇街 code
* 根据状态，这里的含义可能是领用镇街、退还镇街
*/
private Integer streetCode;
/**
* 创建时间
* defaultValue : now()
*/
@NotNull
private Date createTime;
/**
* 更新时间
*/
@NotNull
private Date updateTime;
/**
* 扩展字段，详细数据查看 DustbinExt.java
* DefaultValue: {}
*/
private String ext;
...
public DustbinExt getExtObject() {
return JSON.parseObject(this.getExt(), DustbinExt.class);
}
public void setExtObject(DustbinExt ext) {
this.ext = JSON.toJSONString(ext);
}
/**
* 垃圾桶扩展属性
* Created by Blink on 6/28/2018 AD.
*
* @author Blink
*/
@Data
public static class DustbinExt {
/**
* 所在镇街
* 根据状态，这里的含义可能是领用镇街、退还镇街、绑定的镇街
*/
private String street;
/**
* 客户（收集点）id，绑定收集点的时候需要填入
* 根据目前的需求（2018-06-29），当收集点解绑的时候
* 需要保存垃圾桶最新绑定收集点名称，所以在解绑垃圾桶的时候不会把这个信息删掉
* 只有当绑定收集点的时候才把他覆盖
*/
private Long customerId;
/**
* 客户（收集点）名称，绑定收集点的时候需要填入
* 根据目前的需求（2018-06-29），当收集点解绑的时候
* 需要保存垃圾桶最新绑定收集点名称，所以在解绑垃圾桶的时候不会把这个信息删掉
* 只有当绑定收集点的时候才把他覆盖
*/
private String customer;
/**
* 损坏部位
* 1：桶盖；2：桶口；3：桶身；4：桶轴；5：桶底；6：桶轮；
* 对应 DustbinDamagePartEnum 类
*/
private List parts;
}
...
}
mysql 脚本可以看到扩展字段的信息：
ext VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT '{}' COMMENT '扩展字段'
可以看到这么一段 Java 代码：
...
/**
* 扩展字段，详细字段查看 DustbinExt 类
* DefaultValue: {}
*/
private String ext;
public DustbinExt getExtObject() {
return JSON.parseObject(this.getExt(), DustbinExt.class);
}
public void setExtObject(DustbinExt ext) {
this.ext = JSON.toJSONString(ext);
}
...
可以看到 ext 字段就是用来存储 json 格式的数据，它可以动态地增加任何字段，甚至是对象，不需要通过 DDL（Data Definition Language） 去创建字段，非常适合用来解决上面提到的问题。
Java 代码在这里起到辅助性作用，通过定义一个内部类来管理扩展字段的属性，方便我们了解和管理扩展字段，提高代码的可读性和可维护性，java 这种方式也是笔者总结出来的较为优雅的做法（个人观点）。
局限性
有经验的读者可能会提出，ext 字段在 Mysql 5.7.8 以下版本无法对扩展字段中的某一个或一部分字段建立索引，因为 Mysql 5.7.8 版本以下不支持（Mysql 5.7.8 支持为 Json Data Type 建立索引）。
没错，这是这个解决方案的一个局限性，在 Mysql 5.7.8 以下版本，我的建议是， ext 扩展字段不要存储热点数据，只存储非热点数据，这样就可以避免查询操作，降低维护 ext 字段带来的成本和风险，那如何识别新增字段是不是热点数据呢？这个需要结合实际业务需求来判断，也可以询问对业务和技术更有经验的同事，便于读者更快得出结论。
终极版解决方案
在一些极端的情况下，变化可能来得太快，而我们要的是减少变化带来的成本和风险，所以在表设计之初可以根据自身经验，或者找更有经验的人寻求帮助，预估一下需要预留多少个备用字段，再配合扩展字段，基本上可以把改变（添加字段）表结构的次数降至一个非常少的次数。
总结
在特殊情况下，通过扩展字段 + 预留字段基本上可以做到动态扩展字段，又不会影响为热点数据建立索引的情况，这样我们得到了一个非常灵活的表结构，便于我们应对未来的变化，**但是请注意，要维护好我们的实体，包括里面的每一个字段，敬畏每一行代码。
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