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MySQL数据库设计规范

来源：SegmentFault

时间：2023-02-25 07:57:24 403浏览收藏

知识点掌握了，还需要不断练习才能熟练运用。下面golang学习网给大家带来一个数据库开发实战，手把手教大家学习《MySQL数据库设计规范》，在实现功能的过程中也带大家重新温习相关知识点，温故而知新，回头看看说不定又有不一样的感悟！

MySQL数据库设计规范

2.1 数据库设计
2.1.1 库名
2.1.2 表结构
2.1.3 列数据类型优化
2.1.4 索引设计
2.1.5 分库分表、分区表
2.1.6 字符集
2.1.7 程序DAO层设计建议
2.1.8 一个规范的建表语句示例
2.2 SQL编写
2.2.1 DML语句
2.2.2 多表连接
2.2.3 事务
2.2.4 排序和分组
2.2.5 线上禁止使用的SQL语句

1. 规范背景与目的

MySQL数据库与 Oracle、 SQL Server 等数据库相比，有其内核上的优势与劣势。我们在使用MySQL数据库的时候需要遵循一定规范，扬长避短。本规范旨在帮助或指导RD、QA、OP等技术人员做出适合线上业务的数据库设计。在数据库变更和处理流程、数据库表设计、SQL编写等方面予以规范，从而为公司业务系统稳定、健康地运行提供保障。

2. 设计规范

2.1 数据库设计

以下所有规范会按照【高危】、【强制】、【建议】三个级别进行标注，遵守优先级从高到低。

对于不满足【高危】和【强制】两个级别的设计，DBA会强制打回要求修改。

2.1.1 库名

【强制】库的名称必须控制在32个字符以内，相关模块的表名与表名之间尽量提现join的关系，如user表和user_login表。
【强制】库的名称格式：业务系统名称_子系统名，同一模块使用的表名尽量使用统一前缀。
【强制】一般分库名称命名格式是库通配名_编号，编号从0开始递增，比如wenda_001以时间进行分库的名称格式是“库通配名_时间”
【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utf8或者utf8mb4。创建数据库SQL举例：create database
db1 default character set utf8;。

2.1.2 表结构

【强制】表和列的名称必须控制在32个字符以内，表名只能使用字母、数字和下划线，一律小写。
【强制】表名要求模块名强相关，如师资系统采用”sz”作为前缀，渠道系统采用”qd”作为前缀等。
【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，如无特殊需求，一律为InnoDB。当需要使用除InnoDB/MyISAM/Memory以外的存储引擎时，必须通过DBA审核才能在生产环境中使用。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
【建议】建表时关于主键：(1)强制要求主键为id，类型为int或bigint，且为auto_increment(2)标识表里每一行主体的字段不要设为主键，建议设为其他字段如user_id，order_id等，并建立unique key索引（可参考cdb.teacher表设计）。因为如果设为主键且主键值为随机插入，则会导致innodb内部page分裂和大量随机I/O，性能下降。
【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。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。
【建议】反范式设计：把经常需要join查询的字段，在其他表里冗余一份。如user_name属性在user_account，user_login_log等表里冗余一份，减少join查询。
【强制】中间表用于保留中间结果集，名称必须以tmp_开头。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DBA审核，并在业务低峰期执行。因为alter
```
CREATE TABLE user (
  `id` bigint(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `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',
  `birthday` date NOT NULL COMMENT '生日',
  `sex` tinyint(4) DEFAULT '0' COMMENT '性别',
  `short_introduce` varchar(150) DEFAULT 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 NOT NULL COMMENT ‘用户注册时的源ip’,
  `create_time` timestamp NOT NULL COMMENT ‘用户记录创建的时间’,
  `update_time` timestamp NOT NULL COMMENT ‘用户资料修改的时间’,
  `user_review_status` tinyint 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 (`id`),
  UNIQUE KEY `idx_user_id` (`user_id`),
  KEY `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';
```
2.2 SQL编写

2.2.1 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。且表字段一旦更新，但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 values(…)，道理同上。
3. 【建议】insert
  into…values(XX),(XX),(XX)…。这里XX的值不要超过5000个。值过多虽然上线很很快，但会引起主从同步延迟。
4. 【建议】SELECT语句不要使用UNION，推荐使用UNION ALL，并且UNION子句个数限制在5个以内。因为union all不需要去重，节省数据库资源，提高性能。
5. 【建议】in值列表限制在500以内。例如select… where userid in(….500个以内…)，这么做是为了减少底层扫描，减轻数据库压力从而加速查询。
6. 【建议】事务里批量更新数据需要控制数量，进行必要的sleep，做到少量多次。
7. 【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终端。
8. 【强制】写入和事务发往主库，只读SQL发往从库。
9. 【强制】除静态表或小表（100行以内），DML语句必须有where条件，且使用索引查找。
10. 【强制】生产环境禁止使用hint，如sql_no_cache，force index，ignore key，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，因此我们要相信MySQL优化器！
11. 【强制】where条件里等号左右字段类型必须一致，否则无法利用索引。
12. 【建议】SELECT|UPDATE|DELETE|REPLACE要有WHERE子句，且WHERE子句的条件必需使用索引查找。
13. 【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。
14. 【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，否则无法利用索引。
15. 【建议】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。
```
16. 【建议】减少使用or语句，可将or语句优化为union，然后在各个where条件上建立索引。如where a=1 or
```
b=2优化为where a=1… union …where b=2, key(a),key(b)。
```
17. 【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 from t1 where id>10000 limit 20;。
```
2.2.2 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 t1 join 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，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。
2.2.3 事务
1. 【建议】事务中INSERT|UPDATE|DELETE|REPLACE语句操作的行数控制在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，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. 【强制】程序设计必须考虑“数据库事务隔离级别”带来的影响，包括脏读、不可重复读和幻读。线上建议事务隔离级别为repeatable-read。
5. 【建议】事务里包含SQL不超过5个（支付业务除外）。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。
6. 【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。
7. 【建议】尽量把一些典型外部调用移出事务，如调用webservice，访问文件存储等，从而避免事务过长。
8. 【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。
2.2.4 排序和分组
1. 【建议】减少使用order by，和业务沟通能不排序就不排序，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，数据库的CPU资源是极其宝贵的。
2. 【建议】order by、group by、distinct这些SQL尽量利用索引直接检索出排序好的数据。如where a=1
  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，否则SQL会很慢。
4. 2.2.5 线上禁止使用的SQL语句【高危】禁用update|delete t1 … where a=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。
5. 【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。
6. 【强制】禁用procedure、function、trigger、views、event、外键约束。因为他们消耗数据库资源，降低数据库实例可扩展性。推荐都在程序端实现。
7. 【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。
8. 【强制】禁止联表更新语句，如update t1,t2 where t1.id=t2.id…。
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