称心常识网数据库设计
VOL 187
21
2020-12
今天距2021年11天
这是ITester软件测试小栈第187次推文
郑佳?-?又见炊烟
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对一个程序来说，由于数据库资源的绝对宝贵性（无法无限扩展），所以数据库必须合理的运行使用。以保证高效、稳定、安全的运行。数据库设计得好， 系统健步如飞；数据库设计不好，系统蹒跚前行。今天介绍数据库的设计原则和规范，你知道得越多，你不知道的越多。你知道多少呢？
一
MySQL数据库设计原则
1
核心类原则
1.不在数据库做运算；
2.cpu计算务必移至业务层ecs；
3.控制列数量(字段少而精,字段数建议在60以内)；
4.平衡范式与冗余(效率优先；往往牺牲范式，但不要过度冗余)；
5.拒绝大sql语句、拒绝大事物、拒绝大批量；
2
数据库原则
??
1.建议单库不超过100个表；
2.建议单表数据量不超过100w；
3.重要数据和不重要数据最好不要存在一个库中；
4.数据库字段如果有中文，建议为接口中字段长度的3倍；
3
基本表原则
??
基本表与中间表、临时表不同，因为它具有如下四个特性：
原子性：基本表中的字段是不可再分解的；
原始性：基本表中的记录是原始数据（基础数据）的记录；
演绎性：由基本表与代码表中的数据，可以派生出所有的输出数据；
稳定性：基本表的结构是相对稳定的，表中的记录是要长期保存的；
4
字段类原则
??
1.尽量使用数值类型(用合适的字段类型节约空间)；
2.字符转化为数字(能转化的最好转化,同样节约空间、提高查询性能)；
3.尽量使用not null；
4.少用text类型(尽量使用varchar代替text字段)；
5.字段需要清晰的comment；
6.建议单表字段数上限控制在20~50个；
7.禁止同一个字段在不同的表之间用不同的数据类型；
5
索引类原则
?
1.合理使用索引(改善查询,减慢更新,索引一定不是越多越好)；
2.字符字段必须建前缀索引；
3.不在索引做列运算；
4.innodb主键推荐使用自增列；
5.禁止使用外键(由程序保证约束)；
6.尽量不要使用唯一约束(无法利用mysql、的插入缓冲，造成插入性能慢);
7.大字段不宜索引，分区表 无法使用全文索引；
6
业务类原则
1.解耦合，模块之间尽量减少相互依赖，相互调用;
2.解耦合，接口之间禁止重复利用同一个查询接口;
3.保证事务的原子性，一致性;
4.保证数据完整性，安全性，有效性，防止非法用户使用数据库或合法用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏，防止不同模块用户交叉使用，敏感数据及早加密;
5.可伸缩性与可扩展性原则：数据库结构的设计应充分考虑发展的需要、移植的需要，具有良好的扩展性、伸缩性和适度冗余；
6.规范化：数据库的设计应遵循规范化理论，规范化的数据库设计可以减少数据库插入、删除、修改等操作时的异常和错误，降低数据冗余度等；
7
SQL类原则
1.sql语句尽可能简单;
2.简单的事务;
3.不用select *(消耗cpu,io,内存,带宽,这种程序不具有扩展性);
4.OR改写为IN(or的效率是n级别);
5.OR改写为UNION;
6.避免负向%;
7.慎用count(*);
8.limit高效分页(limit越大，效率越低);
9.使用union all替代union(union有去重开销);
10.少用连接join;
11.使用group by;
12.请使用同类型比较;
13.打散批量更新;
8
巧用性能分析工具
1.show profile;
2.mysqlsla;
3.mysqldumpslow;
4.explain;
5.show slow log;
6.show processlist;
二
MySQL数据库开发规范
1
常用规则
1.最少返回原则，数据库查询返回客户端数据是需要网络传输开销的，可能本来不需要读取这些列，但因为偷懒写成 SELECT * 导致内存buffer pool被这些“垃圾”数据把真正需要缓冲起来的热点数据给洗出去了。导致其他查询性能变慢；
2.一对一原则，每个查询接口只对接一个应用接口，禁止重复使用同一个查询接口，这对后期的影响是巨大的，跷跷板反应；
3.隐式转换、禁止使用隐式转换，这可能带来一些意外；
4.尽量避免全表扫描的情况；
5.避免三个表以上的关联；
6.大表查询，需要提前告知DBA；
7.where条件中按索引顺序写；
8.核心查询必须使用到索引，优先使用覆盖索引；
9.hash索引只有在等于的时候才有效；
10.经常使用EXPLAIN诊断，避免生成临时表，文件系统排序；
11.谨慎使用大表分页；
12.尽量不要一次查询过多数据，缩小查询范围；
13.排序字段一定要属于驱动表，才能利用驱动表上的索引完成排序；
2
索引禁忌与限制
1.不在离散度低的列上新建索引；
2.不在索引上做运算，函数操作；
3.like通配符开头，无法使用到索引；
4.类型转换，索引失效；
5.谨慎范围查询，只有第一列能真正使用到索引；
6.索引不宜过多，索引提升了查询性能，但降低了插入和更新性能；
7.索引尽量为少更新，如果到一定程度后，优化器将放弃索引走全表扫描；
8.”!=”, “!>”, “!<", "NOT", "NOT EXISTS", "NOT IN", "NOT LIKE"，like %aaa%??尽量不用；
3
DML
1.禁止单个sql更新多个表;
2.所有更新必须使用到索引（实现高并发，减少锁资源争抢）;
3.禁止使用delete，程序用户无delete权限;
4.禁止在DML中使用limit;
4
DDL
1.DDL 请使用Yearning工单，Yearning有DDL自动审核机制，会自动选则使用online 还是第三方工具；
2.多个DDL 能合并则尽量合并（减小代价）;
3.DDL 统一安排在晚上;
5
TCL
1.核心部分，请使用事务，保证数据的一致性;
2.非核心部分业务，可拆分大事务，减少锁定时间;
6
排版与注射
1.SQL语句请格式化，Navicat可美化SQL，总的原则是使代码清晰可读；
2.注释尽可能详细、全面，并且将注释放在实现代码的前面，提高可读性；
三
MySQL数据库设计规范
1
数据库命名规范
1.采用26个英文字母(区分大小写)和0-9的自然数(经常不需要)加上下划线_作为数据库名;
2.命名尽量简洁明确(长度不能超过30个字符);
例如：user, stat, log, 也可以wifi_user,wifi_log,wifi_stat给数据库加个前缀;
3.除非是备份数据库可以加0-9的自然数：user_db_2021220;
2
数据表命名规范
1.基本表：采用26个英文字母和0-9的自然数加上下划线’_’组成，命名尽量简洁明确,多个单词用下划线’_’分隔，同一块业务，开头需要保持一致，要做到看到表名知道表的来源;
例如：user_login, user_profile, user_detail, user_role, user_role_relation,user_role_right, user_role_right_relation；
2.关系表：例如以 rel_?开头 或者?_rel 结尾，命名简洁明确，关系一看明了;
3.表必须有清晰的comment；
4.系列表需保持开头一致；
3
数据库的字段名命名规范
1.采用26个英文字母和0-9的自然数加上下划线’_’组成，一般不超过3个单词;
2.命名简洁明确,多个单词用下划线’_’分隔;
例如：user_login表字段 user_id, user_name, pass_word, eamil, status, mobile, add_time;
3.每个表中必须有自增主键,add_time(默认系统时间)；
4.表与表之间的相关联字段名称要求尽可能的相同;
5.每个表必须包含固定字段，逻辑删除，创建时间，创建人，修改时间，修改人，备注；
6.每个字段必须清晰写明comment，并在修改时，及时更新comment；
7.将离散度高的列往前放，创建索引按列的顺序，查询按列的顺序查询，保持三者一致；
8.不得使用MySQL关键字，保留字；
4
数据库的字段类型规范
1.用尽量少的存储空间来存数一个字段的数据;
例如：能使用int就不要使用varchar、char,能用varchar(16)就不要使用varchar(256);
2.IP地址最好使用int类型;
3.固定长度的类型最好使用char,例如：邮编;
4.能使用tinyint就不要使用smallint,int;
5.最好给每个字段一个默认值,最好不能为null;
5
数据表索引规范
1.命名简洁明确,例如：user_login表user_name字段的索引应为user_name_index唯一索引;
2.为每个表创建一个主键索引;
3.为每个表创建合理的索引;
4.建立复合索引请慎重;
6
数据库三范式
第一范式(1NF)：字段值具有原子性,不能再分(所有关系型数据库系统都满足第一范式);
例如：姓名字段,其中姓和名是一个整体,如果区分姓和名那么必须设立两个独立字段;
第二范式(2NF)：一个表必须有主键,即每行数据都能被唯一的区分;
备注：必须先满足第一范式;
第三范式(3NF)：一个表中不能包涵其他相关表中非关键字段的信息,即数据表不能有沉余字段;
备注：必须先满足第二范式;
以上
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