高性能可擴展MySQL數據庫設計及架構優化 電商項目（慕課）第1章 數據庫開發規範的制定

課程準備：       MySQL 5.7版本+SQLyog

數據庫設計規範

• 數據庫命名規範

         全部的數據庫對象名稱必須使用小寫字母並用下劃線分割（數據庫名 表名 列名...) 大小寫敏感

        全部的數據庫對象名稱禁止使用MySQL保留關鍵字

        全部的數據庫對象命名作到見名識義，最多不超過32個字符

       例如：用戶數據庫 mc_userdb

                 用戶帳號表 user_account

        臨時庫表必須以tmp_爲前綴以日期爲後綴

        備份庫、備份表以bak_爲前綴並以日期爲後綴

         全部存儲相同數據的列名和列類型必須一致

• 數據庫基本設計規範         如存儲引擎的選擇，字符集選擇

        MySQL5.5使用以前Myisam（默認存儲引擎）全部表必須使用Innodb存儲引擎，（特殊需求：列存儲除外，空間數據）  5.6之後的默認Innodb存儲引擎，支持事務，行級鎖，更好的恢復性，高併發下性能更好。

       數據庫和表的字符集統一使用UTF8，兼容性更好，避免亂碼。

       全部表和字段都要添加註釋COMMENT，從一開始就進行數據字典的維護

       儘可能控制單表數據量的大小，建議控制在500萬行內，但500萬行不是MySQL數據庫的限制。過大對於修改表結構，備份，恢復都會有很大問題。MySQL沒有對存儲有限制，取決於存儲設置和文件系統。

        可使用歷史數據歸檔，分庫分表等手段來實現控制數據量大小

         謹慎使用MySQL分區表

                       分區表在物理上表現爲多個文件，在邏輯上表現爲一個表

                        謹慎選擇分區鍵，跨區查詢效率可能更低

                        建議採用物理分表的方式管理大數據

          儘可能作到冷熱數據分離，減少表的寬帶

                         MySQL限制最多存儲4096列，且每行不能超過65535字節。足夠大了

                         減小磁盤IO，保證熱數據的內存緩存命中率

                         更有效的利用緩存，避免讀入無用的冷數據

                         常常一塊兒使用的列放在一個表中

             禁止在表中創建預留字段

                          其實很牽強，沒法確認預留字段的數據類型

                          對預留字段類型進行修改，會對錶進行鎖定

              禁止在數據庫中存儲圖片，文件等二進制數據

                         使用文件服務器

              禁止在線上數據庫壓力測試

              禁止從開發環境，測試環境直接連生產環境數據庫

• 數據庫索引設計規範         索引列選擇的常規方式，索引優化建議及技巧

              "雙刃劍"

              避免創建冗餘索引和重複索引

                          冗餘：index（a,b,c) index(a,b) index(a)

               限制每張表的索引數量，建議單張表索引不超過5個

                           索引不是越多越好！索引能夠提升效率一樣也能夠下降效率

                           索引能夠增長查詢效率，但一樣也會下降插入和更新效率

                           禁止給表中的每一列都創建單獨的索引

        Innodb是按照哪一個索引的順序來組織表的呢？答案：主鍵

                           每一個Innodb表必須有一個主鍵（或者非空惟一的字段或自動生成的可是性能不大好）

                            不使用更新頻繁的列做爲主鍵，不能用多列作主鍵（聯合索引）

                            不適用UUID,MD5,HASH,字符串列做爲主鍵

                             建議主鍵使用自增ID值

常見索引列建議：select update delete語句的where從句的列

                            包含order by group by distinct中的字段       組成聯合索引

                            多表join的關聯列

如何選擇索引列的順序：

                             區分度最高（重複率低）的列放在聯合索引的最左側

                             字段長度小的列放在聯合索引的最左側

                             使用最頻繁的列房到聯合索引的左側

若是一個索引包含(或覆蓋)全部須要查詢的字段的值，稱爲‘覆蓋索引’。即只需掃描索引而無須回表。

         儘可能避免使用外鍵

                    不建議使用外鍵約束，但必定在表與表之間的關聯鍵上創建索引

• 數據庫字段設計規範         如何選擇列的字段類型，與性能息息相關

優先選擇符合須要的最小數據類型

                  好比：字符串轉數字類型存儲  INET_ACTION('255.255.255.0')=4294967295

                                                                    INET_NTOA(4294967295)='255.255.255.0'

對於非負的數據來講，要優先使用無符號整型來存儲  UNSIGNED 

VARCHAR(N)中的N表明的是字符數，而不是字節數

使用UTF8存儲漢字VARCHAR(255)=765個字節

過大的定義長度會消耗更多的內存

避免使用TEXT,BLOG數據類型，使用varchar（）或者把BLOB或者TEXT列分離到單獨的擴展表中。

避免使用枚舉ENUM數據類型

儘量把全部列定義爲NOT NULL

             因爲索引NULL列須要額外的空間來保存，因此要佔用更多的空間

             進行比較和計算時要對null值作特別的處理

使用timestamp或者datetime存儲時間類型 timestamp更小4字節，另外一個8字節但有範圍限制

財務相關的金額類數據，使用decimal數據類型（精準浮點）float和double屬於非精準浮點類型

• 數據庫SQL開發規範

 

       避免使用雙%號 和  like

       使用left join 或not exists來優化not  in操做

       禁止跨庫查詢  爲數據遷移和分庫分表留出餘地，下降耦合度，下降風險

        禁止使用select  * 

                   消耗更多的cpu和io以及網絡帶寬資源

                   沒法使用覆蓋索引

                   減少表結構變動帶來的影響

禁止使用不含字段列表的insert語句

insert into t values（‘a’，‘b’，‘c’）；不容許

insert into t （c1，c2，c3）values（‘a’，‘b’，‘c’）；

避免使用子查詢，能夠把子查詢優化爲join操做（通常狀況）；

由於子查詢的結果集沒法使用索引

子查詢會產生臨時表，若是子查詢數據量大會嚴重影響效率

消耗過多的cpu以及io資源

避免使用join關聯太多的表，意見不超過5個

每join一個表多佔用一部份內存（join_buffer_size)

會產生臨時表操做，影響查詢效率

減小同數據庫的交互次數

數據庫更適合批量操做

合併多個相同的操做到一塊兒，可提升處理效率

例如：alter操做 add和change一塊兒

使用in代替or  in裏的值不要超過500個

禁止使用order by rand（）進行隨機排序

禁止where從句中對列進行函數轉換和計算

例如：where date（createtime）=‘20160901’ 會沒法使用createtime列上索引

改爲    where createtime>='20160901'

            and createtime <'20160902'

儘可能 union all 代替 union 

拆分複雜的大SQL爲多個小SQL

    MySQL一個SQL只能使用一個CPU進行計算

• 數據庫操做行爲規範　　  運維人員

    對於大表修改使用pt-online-schema-change修改表結構

                避免大表修改產生的主從延遲

                避免在對錶字段進行修改時進行鎖表

      禁止爲程序使用的帳號賦予super權限

      對於程序鏈接數據庫帳號，遵循權限最小原則