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史上最全MySQL使用規範分享

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2020-08-21 17:15:502360瀏覽

史上最全MySQL使用規範分享

【相關學習推薦：mysql教學】

#最近涉及資料庫相關作業較多，公司現有規範也不是太全面，就根據網路上各路大神的相關規範，整理了一些自用的規範用法，萬望指正。

資料庫環境

dev: 開發環境

開發可讀寫，可修改表結構。開發人員可以修改表結構，可以隨意修改其中的資料但是需要保證不影響其他開發同事。

test: 測試環境

開發可讀寫，開發人員可以透過工具修改表格結構。

online: 線上環境

開發人員不允許直接在線上環境進行資料庫操作，如果需要操作必須找DBA進行操作並進行對應記錄，禁止進行壓力測試。

重點的問題，各個環境的mysql伺服器對應的使用者權限，一定要做到權限劃分明確，有辨識度，能具體區分業務場景等。

命名規格

基本命名規則

  • 使用有意義的英文詞彙，詞彙中間以下劃線分隔。 （不要用拼音）
  • 只能使用英文字母，數字，底線，並以英文字母開頭。
  • 庫、表格、欄位全部採用小寫，不要使用駝峰式命名。
  • 避免用ORACLE、MySQL的保留字，如desc，關鍵字如index。
  • 命名禁止超過32個字符，須見名之意，建議使用名詞不是動詞
  • 資料庫，資料表一律使用前綴
  • 臨時庫、表名必須以tmp為前綴，並以日期為後綴
  • 備份庫、表必須以bak為前綴，並以日期為後綴

為什麼庫、表、字段全部採用小寫？

在 MySQL 中，資料庫和表格對就於那些目錄下的目錄和檔案。因而，作業系統的敏感度決定資料庫和表命名的大小寫敏感。

  • Windows下方是不區分大小寫的。
  • Linux下大小寫規則
  • 資料庫名稱與表名是嚴格區分大小寫的；
  • 表的別名是嚴格區分大小寫的；
  • 列名與列的別名在所有的情況下均是忽略大小寫的；
  • 變數名也是嚴格區分大小寫的；
  • 如果已經設定了駝峰式的命名如何解決？需要在MySQL的設定檔my.ini中增加 lower_case_table_names = 1即可。

表命名

同一個模組的表盡可能使用相同的前綴，表名稱盡可能表達意義。所有日誌表均以 log_ 開頭

欄位命名

  • #表達其實際意義的英文單字或簡寫。布林意義的字段以is_作為前綴，後接動詞過去分詞。
  • 各表之間相同意義的欄位應同名。各表之間相同意義的字段，以去掉模組前綴的表名_字段名命名。
  • 外鍵欄位以表名_欄位名表示其關聯關係。
  • 表的主鍵一般都約定成為id，自增類型，是別的表的外鍵均使用xxx_id的方式來表示。

索引命名

  • 非唯一索引必須依照「idx_欄位名稱_欄位名稱[_欄位名稱]」來命名
  • 唯一索引必須依照「uniq_欄位名稱_欄位名稱[_欄位名稱]」進行命名

約束命名

  • #主鍵約束：pk_表名稱。
  • 唯一約束：uk_表格名稱_欄位名稱。 （應用程式中需要同時有唯一性檢查邏輯。）

表格設計規格

##表引擎取決於實際應用場景；日誌及報表類表建議用myisam，與交易，審核，金額相關的表建議用innodb引擎。如無說明，建表時一律採用innodb引擎

默認使用utf8mb4字元集，資料庫排序規則使用utf8mb4_general_ci，（由於資料庫定義使用了默認，資料表可以不再定義，但為保險起見，建議都寫上

為什麼字元集不選擇utf8，排序規則不使用utf8_general_ci

採用utf8編碼的MySQL無法儲存佔位是4個位元組的Emoji表情。為了讓後端的項目，全面支援客戶端輸入的Emoji表情，升級編碼為utf8mb4是最佳解決方案。對於JDBC連接串設定了characterEncoding為utf8或做了上述配置仍舊無法正常插入emoji資料的情況，需要在程式碼中指定連接的字元集為utf8mb4。

所有表、欄位均套用comment 列屬性來描述此表、欄位所代表的真正意義，如枚舉值則建議將該欄位中所使用的內容都定義出來。

如無說明，表中的第一個id欄位一定是主鍵且為自動成長，禁止在非交易內作為上下文作為條件進行資料傳遞。禁止使用varchar類型作為主鍵語句設計。

如無說明，表必須包含create_time和modify_time字段，即表必須包含記錄創建時間和修改時間的字段

如無說明，表必須包含is_del，用來標示資料是否被刪除，原則上資料庫資料不允許物理刪除。

  • 用盡量少的儲存空間來存數一個欄位的資料
  • 能用int的就不用char或varchar
  • 能用tinyint的就不用int
  • 使用UNSIGNED儲存非負數值。
  • 不建議使用ENUM、SET類型，使用TINYINT取代
  • 使用短資料類型，例如取值範圍為0-80時，使用TINYINT UNSIGNED
  • 。儲存精確浮點數必須使用DECIMAL取代FLOAT和DOUBLE
  • 時間字段，除特殊情況一律採用int來記錄unix_timestamp
  • 儲存年使用YEAR類型。
  • 儲存日期使用DATE類型。
  • 儲存時間（精確到秒）建議使用TIMESTAMP類型，因為TIMESTAMP使用4位元組，DATETIME使用8個位元組。
  • 建議使用INT UNSIGNED儲存IPV4。
  • 盡可能不使用TEXT、BLOB類型
  • 禁止在資料庫中使用VARBINARY、BLOB儲存圖片、檔案等。建議使用其他方式儲存（TFS/SFS），MySQL只保存指標資訊。
  • 單一記錄大小禁止超過8k（列長度(中文)_3(UTF8) 欄位長度(英文)_1）

datetime與timestamp有何不同？

相同點：

TIMESTAMP欄位的顯示格式與DATETIME欄位相同。顯示寬度固定在19字符，且格式為YYYY-MM-DD HH:MM:SS。

不同點：

TIMESTAMP

  • 4個位元組儲存，時間範圍：1970-01-01 08:00:01 ~ 2038-01-19 11:14:07值以UTC格式儲存，涉及時區轉化，儲存時對目前的時區進行轉換，檢索時再轉換回目前的時區。
  • datetime8個位元組儲存，時間範圍：1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59
  • 實際格式儲存，與時區無關

如何使用TIMESTAMP的自動賦值屬性？

將目前時間當作ts的預設值：ts TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP。當行更新時，更新ts的值：ts TIMESTAMP DEFAULT 0 ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP。

可以將1和2結合：ts TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP。

如何使用INT UNSIGNED儲存ip？

使用INT UNSIGNED而不是char(15)來儲存ipv4位址，透過MySQL函數inet_ntoa和inet_aton來進行轉換。 Ipv6位址目前沒有轉換函數，需要使用DECIMAL或兩個bigINT來儲存。

  • 如無備註，所有欄位都設定NOT NULL，並設定預設值；
  • 禁止在資料庫中儲存明文密碼
  • 如無備註，所有的布林值字段，如is_hot、is_deleted，都必須設定一個預設值，並設為0；
  • 如無備註，排序字段order_id在程式中預設使用降序排列；
  • #整形定義中不加入長度，例如使用INT，而不是INT[4]

INT[M]，M值代表什麼意義？

注意數值類型括號後面的數字只是表示寬度而跟儲存範圍沒有關係。很多人他們認為INT(4)和INT(10)其值範圍分別是 (-9999到9999)和(-9999999999到9999999999)，這種理解是錯誤的。其實對整數中的 M值與 ZEROFILL 屬性結合使用時可以實現列值等寬。不管INT[M]中M值是多少，其取值範圍還是 (-2147483648到2147483647 有符號時)，(0到4294967295無符號時)。

顯示寬度並不會限制可以在列內保存的值的範圍，也不限制超過列的指定寬度的值的顯示。當結合可選擴展屬性ZEROFILL使用時預設補充的空格用零代替。例如：對於宣告為INT(5) ZEROFILL的資料列，值4檢索為00004。請注意如果在整數列中保存超過顯示寬度的一個值，當MySQL為複雜聯接產生臨時表時會遇到問題，因為在這些情況下MySQL相信資料適合原列寬度，如果為一個數值列指定ZEROFILL, MySQL自動為該列新增UNSIGNED屬性。

使用VARBINARY儲存大小寫敏感的變長字串

什麼時候用CHAR，什麼時候用VARCHAR？

CHAR和VARCHAR類型類似，但它們保存和檢索的方式不同。它們的最大長度和是否尾部空格保留等方面也不同。 CHAR和VARCHAR類型聲明的長度表示你想要儲存的最大字元數。例如，CHAR(30)可以佔用30個字元。

CHAR列的長度固定為建立表格時宣告的長度。長度可以為從0到255的任何值。當儲存CHAR值時，在它們的右邊填充空格以達到指定的長度。當檢索到CHAR值時，尾部的空格被刪除。在儲存或檢索過程中不進行大小寫轉換。

VARCHAR欄位中的值為可變長字串。長度可以指定為0到65,535之間的值。 (VARCHAR的最大有效長度由最大行大小和使用的字元集決定。整體最大長度是65,532位元組）。同CHAR對比，VARCHAR值保存時只保存需要的字元數，另加一個位元組來記錄長度(如果列宣告的長度超過255，則使用兩個位元組)。 VARCHAR值儲存時不進行填充。當值儲存和檢索時尾部的空格仍保留，符合標準SQL。

char適合儲存使用者密碼的MD5雜湊值，它的長度總是一樣的。對於經常改變的值，char也好於varchar,因為固定長度的行不容易產生碎片，對於很短的列，char的效率也高於varchar。 char(1)字串對於單字節字元集只會佔用一個字節，但是varchar(1)則會佔用2個位元組，因為1個位元組用來儲存長度資訊。

索引設計規格

MySQL的查詢速度依賴良好的索引設計，因此索引對於高效能至關重要。合理的索引會加快查詢速度（包含UPDATE和DELETE的速度，MySQL會將包含該行的page載入到記憶體中，然後進行UPDATE或DELETE操作），不合理的索引會降低速度。 MySQL索引查找類似新華字典的拼音和部首查找，當拼音和部首索引不存在時，只能透過一頁一頁的翻頁來查找。當MySQL查詢無法使用索引時，MySQL會進行全表掃描，會消耗大量的IO。索引的用途：去重、加速定位、避免排序、覆蓋索引。

什麼是覆蓋索引

InnoDB儲存引擎中，secondary index（非主鍵索引）中沒有直接儲存資料列位址，儲存主鍵值。如果使用者需要查詢secondary index中所不包含的資料列時，需要先透過secondary index查找到主鍵值，然後再透過主鍵查詢到其他資料列，因此需要查詢兩次。覆蓋索引的概念就是查詢可以透過在一個索引中完成，覆蓋索引效率會比較高，主鍵查詢是天然的覆蓋索引。合理的創建索引以及合理的使用查詢語句，當使用到覆蓋索引時可以獲得效能提升。例如SELECT email,uid FROM user_email WHERE uid=xx，如果uid不是主鍵，適當時候可以將索引加入為index(uid,email)，以獲得效能提升。

索引的基本規格

  • 索引數量控制，單張表中索引數量不超過5個，單一索引中的欄位數不超過5個。
  • 綜合評估資料密度和分佈
  • 考慮查詢和更新比例

#為什麼一張表中不能存在過多的索引？

InnoDB的secondary index使用b tree來存儲，因此在UPDATE、DELETE、INSERT的時候需要對b tree進行調整，過多的索引會減慢更新的速度。

對字串使用前綴索引，前綴索引長度不超過8個字符，建議優先考慮前綴索引，必要時可添加偽列並建立索引。

不要索引blob/text等欄位,不要索引大型欄位,這樣做會讓索引佔用太多的儲存空間

什麼是前綴索引？

前綴索引說白了就是對文字的前幾個字元（具體是幾個字元在建立索引時指定）建立索引，這樣建立起來的索引更小，所以查詢更快。前綴索引能有效縮小索引檔案的大小，提高索引的速度。但前綴索引也有它的壞處：MySQL 不能在 ORDER BY 或 GROUP BY 中使用前綴索引，也不能把它們用作覆蓋索引(Covering Index)。

建立前綴索引的語法：ALTER TABLE table_name ADD KEY(column_name(prefix_length));

主鍵準則

  • #表必須有主鍵
  • 不使用更新頻繁的列
  • 盡量不選擇字串列
  • #不使用UUID MD5 HASH
    • ##預設使用非空的唯一鍵
  • 建議選擇自增或發號器

重要的SQL必須被索引，核心SQL優先考慮覆蓋索索引

    UPDATE、 DELETE語句的WHERE條件列
  • ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT的欄位
  • 多表JOIN的欄位

區分度最大的欄位放在前面

    選擇篩選性較優的欄位放在最前面，例如單號、userid等，type，status等篩選性一般不建議放在最前面
  • 索引根據左前綴原則，當建立一個聯合索引(a,b,c)，則查詢條件裡面只有包含(a)或(a,b)或(a,b,c)的時候才能走索引,(a,c)作為條件的時候只能使用到a列索引,所以這個時候要確定a的返回列一定不能太多，不然語句設計就不合理,(b,c)則不能走索引
  • 合理地建立聯合索引（避免冗餘），(a,b,c) 相當於(a) 、(a,b) 、(a,b,c)

索引禁忌#

  • 不在低基底數列上建立索引，例如「性別」
  • 不在索引列進行數學運算和函數運算
  • 不要索引常用的小型表
  • 盡量不使用外鍵
  • 外鍵用來保護參考完整性，可在業務端實現
  • #對父表和子表的操作會相互影響，降低可用性
  • INNODB本身對online DDL的限制

MYSQL 中索引的限制

MYISAM 儲存引擎索引長度的總和不能超過1000 位元組
BLOB 和TEXT 類型的欄位只能建立前綴索引
MYSQL 目前不支援函數索引
使用不等於(!= 或a8093152e673feb7aba1828c43532094) 的時候, MYSQL 無法使用索引。
過濾欄位使用函數運算 (如 abs (column)) 後, MYSQL無法使用索引。
join語句中join條件字段類型不一致的時候MYSQL無法使用索引
使用 LIKE 操作的時候如果條件以通配符開始 (如 ‘�c…')時, MYSQL無法使用索引。
使用非等值查詢的時候, MYSQL 無法使用 Hash 索引。

語句設計規格

使用預編譯語句

  • 只傳參數，比傳遞SQL語句更有效率
  • 一次解析，多次使用
  • 降低SQL注入機率

#避免隱含轉換

會導致索引失效

充分利用前綴索引

  • 必須是最左前綴
  • 不可能同時用到兩個範圍條件
  • 不使用%前導的查詢，如like “�”

不使用負向查詢，如not in/like

  • 無法使用索引，導致全表掃描
  • 全表掃描導致buffer pool利用率降低

避免使用預存程序、觸發器、UDF、events等

  • 讓資料庫做最擅長的事
  • 降低業務耦合度，為sacle out、sharding留有餘地
  • #避開BUG

避免使用大表的JOIN

#MySQL最擅長的是單表的主鍵/二級索引查詢
JOIN消耗較多內存，產生臨時表

避免在資料庫中進行數學運算

  • #MySQL不擅長數學運算和邏輯判斷
  • 無法使用索引

減少與資料庫的互動次數

  • INSERT …ON DUPLICATE KEY UPDATE
  • #REPLACE INTO 、INSERT IGNORE 、INSERT INTO VALUES(),(),()
  • UPDATE … WHERE ID IN(10,20,50,…)

#合理的使用分頁

限制分頁顯示的頁數只能點選上一頁、下一頁採用延遲關聯

如何正確的使用分頁？

假如有類似下面分頁語句：SELECT * FROM table ORDER BY id LIMIT 10000, 10由於MySQL裡對LIMIT OFFSET的處理方式是取出OFFSET LIMIT的所有數據，然後去掉OFFSET，返回底部的LIMIT。所以，在OFFSET數值較大時，MySQL的查詢效能會非常低。可以使用id > n 的方式來解決：

使用id > n 的方式有局限性，對於id不連續的問題，可以透過翻頁的時候同時傳入最後一個id方式來解決。 

http://example.com/page.php?last=100 
select * from table where id<100 order by id desc limit 10 
//上一页 
 http://example.com/page.php?first=110 
select * from table where id>110 order by id desc limit 10

這種方式比較大的缺點是，如果在瀏覽中有插入/刪除操作，翻頁不會更新，而總頁數可能仍然是根據新的count(*) 來計算，最終可能會產生某些記錄存取不到。為了修補這個問題，可以繼續引入當前頁碼以及在上次翻頁以後是否有插入/刪除等影響總記錄數的操作並進行緩存

select * from table where id >= (select id from table order by id limit #offset#, 1)
  •  拒絕大SQL，拆分成小SQL
  • 充分利用QUERY CACHE
  • 充分利用多核心CPU
  • 使用in代替or，in的值不超過1000個
  • 禁止使用order by rand ()
  • 使用EXPLAIN診斷，避免產生臨時表

EXPLAIN語句（在MySQL客戶端中執行）可以獲得MySQL如何執行SELECT語句的資訊。透過對SELECT語句執行EXPLAIN，可以知道MySQL執行此SELECT語句時是否使用了索引、全表掃描、臨時表、排序等資訊。盡量避免MySQL進行全表掃描、使用臨時表、排序等。詳見官方文件。

用union all而不是union

union all與 union有什麼不同？

union和union all關鍵字都是將兩個結果集合併為一個，但這兩者從使用和效率上都有所不同。

union在進行表格連結後會篩選掉重複的記錄，所以在表格連結後會對所產生的結果集進行排序運算，刪除重複的記錄再傳回結果。如：

select * from test_union1 
union select * from test_union2

這個SQL在運行時先取出兩個表的結果，再用排序空間進行排序刪除重複的記錄，最後返回結果集，如果表資料量大的話可能會導致用磁碟進行排序。

而union all只是簡單的將兩個結果合併後就回傳。這樣，如果傳回的兩個結果集中有重複的數據，那麼傳回的結果集就會包含重複的數據了。

从效率上说，union all要比union快很多，所以，如果可以确认合并的两个结果集中不包含重复的数据的话，那么就使用union all，如下：

select * from test_union1 union all select * from test_union2
  •  程序应有捕获SQL异常的处理机制
  • 禁止单条SQL语句同时更新多个表
  • 不使用select * ，SELECT语句只获取需要的字段
  • 消耗CPU和IO、消耗网络带宽
  • 无法使用覆盖索引
  • 减少表结构变更带来的影响
  • 因为大，select/join 可能生成临时表
  • UPDATE、DELETE语句不使用LIMIT
  • INSERT语句必须显式的指明字段名称，不使用INSERT INTO table()
  • INSERT语句使用batch提交（INSERT INTO table VALUES(),(),()……），values的个数不超过500
  • 统计表中记录数时使用COUNT(*)，而不是COUNT(primary_key)和COUNT(1) 备注：仅针对Myisam
  • 数据更新建议使用二级索引先查询出主键，再根据主键进行数据更新
  • 禁止使用跨库查询
  • 禁止使用子查询，建议将子查询转换成关联查询
  • 针对varchar类型字段的程序处理，请验证用户输入，不要超出其预设的长度；

分表规范

单表一到两年内数据量超过500w或数据容量超过10G考虑分表，需提前考虑历史数据迁移或应用自行删除历史数据，采用等量均衡分表或根据业务规则分表均可。要分表的数据表必须与DBA商量分表策略

  • 用HASH进行散表，表名后缀使用十进制数，下标从0开始
  • 按日期时间分表需符合YYYY[MM][dd][HH]格式
  • 采用合适的分库分表策略。例如千库十表、十库百表等
  • 禁止使用分区表，分区表对分区键有严格要，分区表在表变大后执行DDL、SHARDING、单表恢复等都变得更加困难。
  • 拆分大字段和访问频率低的字段，分离冷热数据

行为规范

  • 批量导入、导出数据必须提前通知DBA协助观察
  • 禁止在线上从库执行后台管理和统计类查询
  • 禁止有super权限的应用程序账号存在
  • 产品出现非数据库导致的故障时及时通知DBA协助排查
  • 推广活动或上线新功能必须提前通知DBA进行流量评估
  • 数据库数据丢失，及时联系DBA进行恢复
  • 对单表的多次alter操作必须合并为一次操作
  • 不在MySQL数据库中存放业务逻辑
  • 重大项目的数据库方案选型和设计必须提前通知DBA参与
  • 对特别重要的库表，提前与DBA沟通确定维护和备份优先级
  • 不在业务高峰期批量更新、查询数据库其他规范
  • 提交线上建表改表需求，必须详细注明所有相关SQL语句

其他规范

日志类数据不建议存储在MySQL上，优先考虑Hbase或OceanBase，如需要存储请找DBA评估使用压缩表存储。

相关图文教程：mysql数据库图文教程

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