MySQL设计开发&使用规范

数据库设计

库名

• 【强制】库的名称格式: 业务系统名称、业务系统名称子系统名。如: aimall , aimall_op
• 【强制】创建数据库时必须显式指定字符集,并且字符集只能是是utf8或者utf8mb4
• 【建议】库的名称必须控制在20个字符以内
• 【强制】单实例表个数必须控制在2000个以内
• 【强制】单表分表个数必须控制在1024个以内
• 【强制】禁止使用存储过程,视图,触发器,Event

表结构

• 【强制】表和列的名称必须控制在40个字符以内,表名只能使用用字母、数字和下划线,一律小写。
• 【强制】创建表时必须显式指定字符集为utf8或utf8mb4。
• 【强制】创建表时必须显式指定表存储引擎类型,一律为InnoDB。a)因为Innodb表支持事务、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。而这是其他大多数存储引擎不具备的,因此首推InnoDB
• 【强制】建表必须有comment
• 【强制】a)中间表用于保留中间结果集,名称必须以"tmp_"开头。b)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。
• 【强制】对于超过100W行的大表进行alter table,必须经过审核,并在业务低峰期执行。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。
• 【建议】同一模块使用的表名要求与模块名强相关,如ota关采用"ota"开头。相关模块的表名与表名之间尽量提现join的关系,如ota_user表和ota_user_login表。
• 建表时关于主键:
  【强制】强制要求主键为id,类型为int unsigned或bigint unsigned,且为auto_increment
  【建议】业务主体字段不要使用表的id主键,建议设为其他字段如userid, order_id
  等,并建立unique key索引。
  【建议】比如订单号,可能根据日期生成,如果设为主键,对表会产生大量的随机插
  入,导致innodb内部page分裂和大量随机I/0,性能下降。这冲情况只需使用自增ID做主键即可。
• 【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和最后更新时间字段update_time,便于查问题。
• 【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,若不定义DEFAULT,需要在业务insert是,给出值即可。a)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。
• 【建议】建议对表里的blob、text等大字段,垂直拆分到其他表里,仅在需要读这些对象的时候才去select。
• 【强制】禁止使用外键,如果要保证完整性,应由应用程式实现

列数据类型优化

1. 【强制】表中的自增列(auto_increment属性),使用intunsigned/bigint
   unsigned类型。用int-21亿~+21亿时,业务上考虑会不会溢出。
   因为有符号int存储范围为-2147483648~2147483647(大约21亿左右),溢出后会导致报
   错。(财务金钱字段除外,可能为负值)

2. 【强制】业务中列值选择性很少的字段,如:status、is_delete字段类型使用tinytint(1)。禁止使用bit、枚举类型enum、set类型,会导致业务升级、变更不方便。而bit只有程序能识别,导致人为排错困难。

3. 【强制】字符串、文本数据用varchar存储
   因为varchar是变长存储,比定长char更省空间。varchar最多有765535字节,因此在utf8字符集下最多可以存储21844个汉字.最大varchar(20022)。
   建议:varchar规约varchar(32)、varchar(64)、varchar(255)

4. 【建议】不推荐使用blob,text等类型
   它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。确认是否真的需要这么大字段?
   Innodb变长字段将其超过768字节时,原始page里只会存储20字节的指针或者字段前768字
   节,该字段余下内容放在overflow-page里。而row模式在compact格式下,原始page和overflow-page都会加载到内存。

5. 【建议】存储金钱的字段,建议用int单位’分’比如100元,存储为10000分。

6. 【建议】时间类型尽量选取datetime、timestamp
   虽然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。

7. 【建议】使用INT UNSIGNED存储IPv4,不要用char(15)

8. 【建议】使用varchar(20)存储手机号,不要使用整数

索引设计

1. 【强制】InnoDB表必须主键为id int unsigned/bigint unsigned auto_incremeent,且主键值禁止被更新。
2. 【强制】主键的名称以"pk_“开头,唯一键以"uniq_”,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索引类型必须为BTREE;
4. 【建议】单个表上的索引个数不能超过5个
5. 【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)/count(*)计算出来。
6. 【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。连接列即where条件后经常用到的列。
7. 【建议】建表或加索引时,保证表里互相不存在冗余索引。对于MySQL来说,如果表里已经存在key(a,b),则key(a)为冗余引,需要删除。
8. 【建议】组合索引字段数不建议超过5个
9. 【建议】不建议在频繁更新的字段上建立索引

字符集

1. 【强制】数据库: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中的字符集,与数据库表的字符集必须一致,统一为utf8.linux服务器默认utf8。window默认gbk,容易乱码
3. 【说明】默认排序集utf8_general_ci,不区分大小写。为了方便管理,防止程序获取的结果与自己想要的不一致,需要区分大小写的列需要使用程序实现,不能依赖数据库,不建议使用utf8_bin排序集,二进制存储。

java程序端设计建议

1. 【建议】杜绝大事务,多采用小事务
2. 【建议】程序连接MySQL或者redis,必须要有连接超时利失败重连机制,且失败重试必须有间隔时间。
3. 【建议】程序报错里尽量能够提示MySQL或redis原生态的的报错信息,便于排查错误。
4. 【建议】对于有连接池的程序,必须根据业务需要配置初始、最小、最大连接数,超时时间以及连接回收机制,否则会耗尽数据库连接资源,造成数据库无法响应新连接,造成线上事故。
5. 【建议】对于log或history类型的表,随时间增长容易越来越大,需要按月分表存储比如:user_login_log_201804、user_login_log_201805…便于后期对数据清理或归档。
6. 【建议】考虑规避数据库中主从延迟对于业务的影响。从库可能的延迟会对业务造成影响,建议强制一致性的读开启事务走主库(读写分离情况使用),或更新后过过一段时间再去读从库。
   start transaction;
   select xxxxxxxxxx;
   commit;
7. 【建议】多个并发业务逻辑访问问一块数据(innodb表)时,会在数据库端产生行锁甚至表锁导致并发下降,因此建议更新类SQL尽量基于主键去更新。
8. 【建议】业务逻辑之间加锁顺序尽量保持一致,否则会导致死锁。
9. 【建议】对于单表读写比大于10:1的数据行或单个列,可以将热点数据放在缓存里(如mecache或redis),加快访问速度,降低MySQL压力。对可预期的预定/秒杀临时业务,必须使用队列限制,避免大量连接同时直连MySQL.

一个规范的建表语句示例

一个较为规范的建表语句为:

CREATE TABLE user
`id` bigint(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT comment'pk_id',
`user_id`bigint(11) NOT NULL COMMENT'用户id',
`username` varchar(45) NOT NULL COMMENT'真实姓名',
`email` varchar(30)NOT NULL COMMENT'用户邮箱',
`nickname`varchar(45) NOT NULL COMMENT'昵称'
`avatar`int(11)NOT NULL COMMENT'头像',16
`birthday`date NOT NULL COMMENT '生日',
`sex`tinyint(4)DEFAULT '0' COMMENT'性别',
`short_introduce`varchar(150) NOT NULL COMMENT'一句话介绍自己,最多50个汉字',
`user_resume` varchar(300) NOT NULL COMMENT'用户提交的简历存放地址',
`user_register_ip`int NULL COMMENT'用户注册时的源ip',
`create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAAMP COMMENT'用户记录创建的时间',
`update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '用户资料修改的时间',
`user_review_status`tinyint(1) NOT NULL COMMENT'用户资料审核状态,1为通过,2为审核中,3为未通过,4为还未提交审核',
PRIMARY KEY pk_id (`id`),
UNIQUE KEY`uniq_user_id`(`user_id`),
KEYo`idx_username'(`username'),
KEY `idx_create_time'(`create_time`,,'user_review_status`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=网站用户基本信息';

DML语句

1. 【强制】SELECT语句必须指定具体字段名称,禁止写成*
   因为select*会将不该读的数据也从MySQL里读出来,造成网卡压力。且表字段一旦增减,但java映射代码/model层没有来得及更新的话,系统会报错。
2. 【强制】insert语句指定具体字段名称,不要写成insert into t1 valuees(…),道理同上
3. 【强制】事务涉及的表必须全部是innodb表。否则一旦失败不会全部回滚,且易造成主从库同步中断。
4. 【强制】生产数据库中强烈不推荐大表上发生全表扫描,但对于100行以下的静态表可以全表扫描。查询数据量不要超过表行数的25%,否则不会利用索引。
5. 【强制】WHERE子句中禁止只使用全模糊的LIKE条件进行查找,必须有其他等值或范围查询条件。
6. 【强制】生产环境禁止使用hint,如sql_no_cache,force indexx,ignorekey,straight join等。
   因为hint是用来强制SQL按照某个执行计划来执行,但随着数据量变化我们无法保证自己当初的预判是正确的,选择让MySQL优化器自行判断!
7. 【强制】where条件里等号左右字段类型必须一致,有可能无法利用索引。
8. 【强制】SELECT|UPDATE|DELETE|REPLACE要有WHERE子句,且WHERE子句的条件必需使用索引查找。
9. 【强制】索引列不要使用函数或表达式,否则无法利用索引。如where length(name)='Admin’或
   where user_id+2=10023.
10. 【建议】insert into…values(XX),(XX),(XX)…这里X的值直不要超过5000个。
    值过多虽然上线很很快,但会引起主从同步延迟。
11. 【建议】in值列表限制在500以内。
    例如select…where userid in(…500个以内…),这么做是为了了减少底层扫描,减轻数据库压力从而加速查询。
12. 【建议】事务里批量更新数据需要控制行数量,进行必要的sleep,做到少量多次。
13. 【建议】分页查询,当limit起点较高时,可先用过滤条件进行过滤。
    如select a,b,c from t1 limit 10000,20;优化为:Select a,b,c fromt1 where id>10000
    limit 20;

多表连接

1. 【强制】禁止跨db的join语句。因为这样可以减少模块间耦合,为数据库拆分奠定坚实基础。
2. 【强制】禁止在业务的更新类SQL语句中使用join,比如update t1join t2…
3. 【建议】不建议使用子查询,建议将子查询SQL拆开结合程序多次查询,或使用join来代替子查询。
4. 【建议】线上环境,同DB多表join不要超过3个表。
5. 【建议】多表连接查询推荐使用别名,且SELECT列表中要用别名引用字段,数据库.表格式,
   如"select a from db1.table1 alias1 where …"
6. 【建议】在多表join中,尽量选取结果集较小的表作为驱动表,来join其他表。

事务

1. 【建议】事务中INSERT|UPDATE|DELETE|REPLACE语句操作的的行数控制在2000以内,以及WHERE子句中IN列表的传参个数控制在500以内。
2. 【建议】批量操作数据时(如定期的Job),需要控制事务处理间隔时间,进行必要的sleep,一般建议值5-10秒。
3. 【建议】对于有auto_increment属性字段的表的插入操作,并发需要控制在200以内。
4. 【建议】事务里包含SQL不超过5个(支付业务除外,支付慢用用户都能忍
   因为过长的事务会导致锁数据较久,MySQL内部缓存、连接消耗过多等雪崩问题。
5. 【建议】事务里更新语句尽量基于主键或unique key,如update…where id=XX;
   否则会产生间隙锁,内部扩大锁定范围,导致系统性能下降,产生死锁。
6. 【建议】尽量把一些典型外部调用移出事务,如调用webserviice,访问文件存储等,从而避免事务过长。
7. 【建议】对于MySQL主从延迟严格敏感的select语句,请开启事务强制访问主库。

排序和分组

1. 【建议】减少使用orderby,和业务沟通能不排序就不排户序,或将排序放到程序端去做。Order by、group by、distinct这些语句较为耗费CPU,很容易造成数据库的CPU飙升。
2. 【建议】orderby、group by、distinct这些SQL尽量利用索索引直接检索出排序好的数据。如where a<10 order by可以利用key(a,b)。
3. 【建议】包含了order by、group by、distinct这些查询的语句,where条件过滤出来的结果集请保持在1000行以内(结果集越小,排序越快),否则SQL会很慢。

线上禁止使用的SQL语句

1. 【高危】禁用update|deletet1…wherea=XX limit XX;这种带limit的更新语句。
   因为会导致主从不一致,导致数据错乱。建议加上order by PK
2. 【高危】禁止使用关联子查询,如update t1 set…where name in (select name from user where…);效率极其低下。
3. 【强制】禁用procedure、function、trigger、views、event、外键约束。
   因为他们消耗数据库资源,降低数据库集群可扩展性。推荐都在程序端实现
4. 【强制】禁用insert into …on duplicate key update…
   在高并发环境下,会造成主从不一致。
5. 【强制】禁止联表更新语句,如updatet1,t2set xxx wheret1.id=t2.id…