1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計

1.1庫名

1.庫的名稱盡量控制在32個字符以內(nèi)，最長不超過64個字符，相關(guān)模塊的表名與表名之間盡量體現(xiàn)join的關(guān)系，如user表和user_login表。庫名建議不要使用MySQL保留字。如ic_u_payment_prod_db,為創(chuàng)新中心unex payment項目。

2.庫的名稱格式：業(yè)務(wù)系統(tǒng)名稱_子系統(tǒng)名，同一模塊使用的表名盡量使用統(tǒng)一前綴。

3.一般分庫名稱命名格式是“庫通配名_編號”，編號從“1”開始遞增，比如“wenda_001”,以時間進行分庫的名稱格式是“庫通配名_時間”

4.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時必須顯式指定字符集，并且字符集只能是utf8。

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫SQL舉例：Create database db1 default character set utf8 COLLATE utf8_general_ci;

1.2表結(jié)構(gòu)

1.表和字段的名稱盡量控制在32個字符以內(nèi)，最長不超過64個字符。表名只能使用字母、數(shù)字和下劃線，一律小寫。表名建議不使用MySQL保留字。

2.表名要求模塊名強相關(guān)，如支付系統(tǒng)采用”payment”作為前綴。

3.創(chuàng)建表時必須顯式指定字符集為utf8，DEFAULT CHARSET=utf8。

4.創(chuàng)建表時必須顯式指定表存儲引擎類型，ENGINE=xxxx，如無特殊需求，一律為InnoDB。

因為Innodb表支持事務(wù)、行鎖、宕機恢復(fù)、MVCC等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫重要特性，為業(yè)界使用最多的MySQL存儲引擎。而這是其他大多數(shù)存儲引擎不具備的，因此首推InnoDB。

5.建表必須有comment，方便其他人理解表結(jié)構(gòu)，進而理解業(yè)務(wù)。

6.建表時關(guān)于主鍵：

推薦開發(fā)的同事們使用和業(yè)務(wù)沒有任何關(guān)聯(lián)的自增id來做主鍵(切記不要使用uuid來做主鍵)，類型為int或bigint，且為auto_increment

因為如果設(shè)為主鍵且主鍵值為隨機插入，則會導(dǎo)致InnoDB內(nèi)部page分裂和大量隨機I/O，性能下降。

7.核心表(如用戶表，金錢相關(guān)的表)必須有行數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時間字段create_time和最后更新時間字段update_time，便于查問題。

8.表中所有字段建議都是NOT NULL屬性，業(yè)務(wù)可以根據(jù)需要定義DEFAULT值，如空字符串‘’，或者‘0’。

因為使用NULL值會存在每一行都會占用額外存儲空間、數(shù)據(jù)遷移容易出錯、聚合函數(shù)計算結(jié)果偏差等問題。

如果此列為NULL，需要添加索引，則必須更改為NOT NULL，如果不需要添加索引，可以暫時不處理。

9.建議對表里的blob、text等大字段，根據(jù)主鍵拆分到其他表中，僅在需要讀這些對象的時候才去select。

10.反范式設(shè)計：把經(jīng)常需要join查詢的字段，在其他表里冗余一份。如user_name屬性在user_account，user_login_log等表里冗余一份，減少join查詢。

11.中間表用于保留中間結(jié)果集，名稱必須以“tmp_”開頭。備份表用于備份或抓取源表快照，名稱必須以“bak_”開頭。

中間表和備份表定期清理。

12.對于超過100W行的大表進行alter table，必須在業(yè)務(wù)低峰期執(zhí)行,并使用PT-OSC工具執(zhí)行。

因為alter table會產(chǎn)生MDL鎖，期間阻塞對于該表的所有寫入，對于業(yè)務(wù)可能會產(chǎn)生極大影響。

1.3數(shù)據(jù)類型優(yōu)化

1.表中的自增列(auto_increment屬性)，推薦使用bigint類型。

因為無符號int存儲范圍為0-4294967295(大約42億左右)，溢出后會導(dǎo)致報錯。

2.業(yè)務(wù)中選擇性很少的狀態(tài)status、類型type等字段推薦使用tinytint或者smallint類型節(jié)省存儲空間。

3.業(yè)務(wù)中IP地址字段推薦使用Unsigned int類型，不推薦用char(15)

因為int只占4字節(jié)，可以用如下函數(shù)相互轉(zhuǎn)換，而char(15)占用至少15字節(jié)。一旦表數(shù)據(jù)行數(shù)到了1億，那么要多用1.1G存儲空間！

SQL：select inet_aton('192.168.2.12'); select inet_ntoa(3232236044);

Php:ip2long(‘192.168.2.12’); long2ip(3530427185);

4.不推薦使用enum，set

因為它們浪費空間，且枚舉值寫死了，變更不方便，需要用PT-OCS工具修改。推薦使用tinyint。

5.不推薦使用blob，text等類型

它們都比較浪費硬盤和內(nèi)存空間。在加載表數(shù)據(jù)時，會讀取大字段到內(nèi)存里從而浪費內(nèi)存空間，影響系統(tǒng)性能。如果有需求使用，請單獨建表，用主鍵與相關(guān)表關(guān)聯(lián)。

6.存儲金錢的字段，數(shù)據(jù)量小，使用decimal，并指定具體的長度，如decimal(19,3)。數(shù)據(jù)量大，建議用bigint，程序端乘以100和除以100進行存取。

7.文本數(shù)據(jù)盡量用varchar存儲

因為varchar是變長存儲，比char更省空間。MySQL server層規(guī)定一行所有文本最多存65535字節(jié)，因此在utf8字符集下最多存21844個字符，超過會自動轉(zhuǎn)換為mediumtext字段。而text在utf8字符集下最多存21844個字符，mediumtext最多存2^24/3個字符，longtext最多存2^32個字符。

8.varchar(255)與varchar(20)都可以滿足時，請使用varchar(20)

這么做的好處是：更小的字段類型占用更少的內(nèi)存，占用更少的磁盤空間，占用更少的磁盤IO，以及占用更少的帶寬。舉個例子，如果一個varchar(50)的字段，不管你存儲了幾個字符，在查詢的時候仍然需要申請50 byte的內(nèi)存

9.時間類型盡量選取datetime

因為在MySQL5.6之后，datetime占用5字節(jié)，時間范圍：1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59，

在timestamp占用4字節(jié)，時間范圍：1970-01-01 00:00:01~2038-01-01 00:00:00，值以UTC格式保存，涉及時區(qū)轉(zhuǎn)化 ，存儲時對當前的時區(qū)進行轉(zhuǎn)換，檢索時再轉(zhuǎn)換回當前的時區(qū)。

MySQL5.6.5開始均支持自動更新為current_timestamp

更為高階的方法，選用int來存儲時間，使用SQL函數(shù)unix_timestamp()和from_unixtime()來進行轉(zhuǎn)換。

1.4索引設(shè)計

1.InnoDB表必須主鍵為id

int/bigint auto_increment,且主鍵值禁止被更新。

2.主鍵的名稱以“pk_”開頭，唯一鍵以“uk_”開頭，普通索引以“idx_”開頭，一律使用小寫格式，以字段的名稱或縮寫作為后綴。

3.InnoDB存儲引擎表，索引類型必須為BTREE；MEMORY表可以根據(jù)需要選擇HASH或者BTREE類型索引。

4.單個索引中每個索引記錄的長度不能超過64KB

5.單個表上的索引個數(shù)不能超過7個

6.單個索引中的字段不超過5個

7.在建立索引時，多考慮建立聯(lián)合索引，并把區(qū)分度最高的字段放在最前面。如列userid的區(qū)分度可由select count(distinct userid)/select count(*)計算出來。

8.在多表join的SQL里，建議被驅(qū)動表的連接列上有索引，這樣join執(zhí)行效率最高。

9.建表或加索引時，保證表里互相不存在冗余索引。

對于MySQL來說，如果表里已經(jīng)存在key(a,b)，則key(a)為冗余索引，需要刪除。

10.不建議使用外鍵。

11.不在低基數(shù)列上建立索引，例如性別。

1.5分庫分表、分區(qū)表

1.不建議使用分區(qū)表。分區(qū)表對分區(qū)鍵有嚴格要求；分區(qū)表在表變大后，執(zhí)行DDL、SHARDING、單表恢復(fù)等都變得更加困難。因此 不建議使用分區(qū)表，并建議業(yè)務(wù)端?手動SHARDING。

2.采用分庫策略的，庫的數(shù)量不能超過1024

3.采用分表策略的，表的數(shù)量不能超過4096

4.單個分表不超過500W行，ibd文件大小不超過2G，這樣才能讓數(shù)據(jù)分布式變得性能更佳。

5.水平分表盡量用取模方式，日志、報表類數(shù)據(jù)建議采用日期進行分表。

1.6字符集

1.數(shù)據(jù)庫本身庫、表、列所有字符集必須保持一致，為utf8。

2.前端程序字符集或者環(huán)境變量中的字符集，與數(shù)據(jù)庫、表的字符集必須一致，統(tǒng)一為utf8

1.7 程序DAO層設(shè)計建議

1.新的代碼不要用model，推薦使用手動拼SQL+綁定變量傳入?yún)?shù)的方式。

因為model雖然可以使用面向?qū)ο蟮姆绞讲僮鱠b，但是其使用不當很容易造成生成的SQL非常復(fù)雜，且model層自己做的強制類型轉(zhuǎn)換性能較差，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫性能下降。

2.前端程序連接MySQL或者redis，必須要有連接超時和失敗重連機制，且失敗重試必須有間隔時間。

3.前端程序報錯里盡量能夠提示MySQL或redis原生態(tài)的報錯信息，便于排查錯誤。

4.對于有連接池的前端程序，必須根據(jù)業(yè)務(wù)需要配置初始、最小、最大連接數(shù)，超時時間以及連接回收機制，否則會耗盡數(shù)據(jù)庫連接資源，造成線上事故。

5.對于log或history類型的表，隨時間增長容易越來越大，因此上線前必須建立表數(shù)據(jù)清理或歸檔方案。

6.在應(yīng)用程序設(shè)計階段，RD必須考慮并規(guī)避數(shù)據(jù)庫中主從延遲對于業(yè)務(wù)的影響。盡量避免從庫短時延遲(20秒以內(nèi))對業(yè)務(wù)造成影響，建議強制一致性的讀開啟事務(wù)走主庫，或更新后過一段時間再去讀從庫。

7.多個并發(fā)業(yè)務(wù)邏輯訪問同一塊數(shù)據(jù)(innodb表)時，會在數(shù)據(jù)庫端產(chǎn)生行鎖甚至表鎖導(dǎo)致并發(fā)下降，因此建議更新類SQL盡量基于主鍵去更新。

8.業(yè)務(wù)邏輯之間加鎖順序盡量保持一致，否則會導(dǎo)致死鎖。

9.對于單表讀寫比大于10:1的數(shù)據(jù)行或單個列，可以將熱點數(shù)據(jù)放在緩存里(如mecache或redis)，加快訪問速度，降低MySQL壓力。

1.8一個規(guī)范的建表語句示例

一個較為規(guī)范的建表語句為：CREATE TABLE `user` (

`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,

`user_id` bigint NOT NULL COMMENT '用戶id',

`username` varchar(45) NOT NULL?DEFAULT '' COMMENT '真實姓名',

`email` varchar(30) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '用戶郵箱',

`nickname` varchar(45) NOT NULL?DEFAULT '' COMMENT '昵稱',

`birthday` date NOT NULL DEFAULT '19000101' COMMENT '生日',

`sex` tinyint DEFAULT '0' COMMENT '性別',

`short_introduce` varchar(150) DEFAULT NULL COMMENT '一句話介紹自己，最多150個漢字',

`user_resume` varchar(300) NOT NULL?DEFAULT'' COMMENT '用戶提交的簡歷存放地址',

`user_register_ip` int unsigned? NULL? COMMENT '用戶注冊時的源ip',

`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '用戶記錄創(chuàng)建的時間',

`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '用戶資料修改的時間',

`user_review_status` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '4' COMMENT '用戶資料審核狀態(tài)，1為通過，2為審核中，3為未通過，4為還未提交審核',

PRIMARY KEY (`id`),

UNIQUE KEY `uk_user_id` (`user_id`),

KEY `idx_username` (`username`),

KEY `idx_create_time` (`create_time`,`user_review_status`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='網(wǎng)站用戶基本信息';

2.SQL編寫

2.1DML語句

1.SELECT語句必須指定具體字段名稱，禁止寫成“*”，因為select *會將不該讀的數(shù)據(jù)也從MySQL里讀出來，造成網(wǎng)卡壓力。且表字段一旦更新，但model層沒有來得及更新的話，系統(tǒng)會報錯。

2.insert語句指定具體字段名稱，不要寫成insert into t1 values(…)，道理同上。

3.insert into…values(XX),(XX),(XX)..這里XX的值不要超過5000個。

值過多雖然執(zhí)行很快，但是這是個大事物，容易引起主從同步延遲。

4.SELECT語句不要使用UNION，推薦使用UNION ALL，并且UNION子句個數(shù)限制在5個以內(nèi)。

因為union all不需要去重，節(jié)省數(shù)據(jù)庫資源，提高性能。

5.in值列表建議限制在500以內(nèi)。

例如select…where userid in(….500個以內(nèi)…)，這么做是為了減少底層掃描，減輕數(shù)據(jù)庫壓力從而加速查詢。

6.事務(wù)里批量更新數(shù)據(jù)需要控制數(shù)量，進行必要的sleep，做到少量多次。

7.事務(wù)涉及的表必須全部是innodb表。

否則一旦失敗不會全部回滾，且易造成主從庫同步中斷。

8.寫入和事務(wù)發(fā)往主庫，只讀SQL發(fā)往從庫。

9.除靜態(tài)表或小表(100行以內(nèi))，DML語句必須有where條件，且使用索引查找。

10.生產(chǎn)環(huán)境禁止使用hint，如sql_no_cache，force index，ignore key，straight join等。

因為hint是用來強制SQL按照某個執(zhí)行計劃來執(zhí)行，但隨著數(shù)據(jù)量變化我們無法保證自己當初的預(yù)判是正確的，因此我們要相信MySQL優(yōu)化器！

11.where條件里等號左右字段類型必須一致，否則無法利用索引。

12.SELECT|UPDATE|DELETE|REPLACE要有WHERE子句，且WHERE子句的條件必需使用索引查找。

13.生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中強烈不推薦大表上發(fā)生全表掃描，但對于100行以下的靜態(tài)表可以全表掃描。查詢數(shù)據(jù)量不要超過表行數(shù)的25%，否則不會利用索引。

14.WHERE子句中禁止只使用全模糊的LIKE條件進行查找，必須有其他等值或范圍查詢條件，否則無法利用索引。

15.索引列不要使用函數(shù)或表達式，否則無法利用索引。如where length(name)=’Admin’

或where user_id+2=10023

16.禁止隱式轉(zhuǎn)換。數(shù)值類型禁止加引號；字符串類型必須加引號。

17.分頁查詢，當limit起點較高時，可先用過濾條件進行過濾。

如select a,b,c from t1 limit 10000,20;

優(yōu)化為:select a,b,c from t1 where id>10000 limit 20;

18.禁止使用%前導(dǎo)查詢，例如：like '%abc',有可能會無法使用索引，可以使用‘a(chǎn)bc%'。

19.禁止使用負向查詢，例如：not in、！=、not like。

20.禁止使用order by rand()。

order by rand()會為表增加?個偽列，然后?rand()函數(shù)為每??數(shù)據(jù)計算出rand()值，然后基于該?排序， 這通常都會生成磁盤上的臨時表，因此效率非常低。建議先使用rand()函數(shù)獲得隨機的主鍵值，然后通過主鍵 獲取數(shù)據(jù)。

2.2多表連接

1.禁止跨db的join語句。

因為這樣可以減少模塊間耦合，為數(shù)據(jù)庫拆分奠定堅實基礎(chǔ)。

2.禁止在業(yè)務(wù)的更新類SQL語句中使用join，比如update t1 join t2…

3.不建議使用子查詢，建議將子查詢SQL拆開結(jié)合程序多次查詢，或使用join來代替子查詢。

4.線上環(huán)境，多表join建議不要超過3個表。

5.多表連接查詢推薦使用別名，且SELECT列表中要用別名引用字段，數(shù)據(jù)庫.表格式，如select a from db1.table1 alias1 where …

6.在多表join中，盡量選取結(jié)果集較小的表作為驅(qū)動表，來join其他表。

7.上次討論說是盡量不適用表連接。。

2.3事務(wù)

1.建議事務(wù)中INSERT|UPDATE|DELETE|REPLACE語句操作的行數(shù)控制在2000以內(nèi)，以及WHERE子句中IN列表的傳參個數(shù)控制在500以內(nèi)。

2.批量操作數(shù)據(jù)時，需要控制事務(wù)處理間隔時間，進行必要的sleep，一般建議值5-10秒。

3.對于有auto_increment屬性字段的表的插入操作，并發(fā)需要控制在200以內(nèi)。

4.程序設(shè)計必須考慮“數(shù)據(jù)庫事務(wù)隔離級別”帶來的影響，包括臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀。線上建議事務(wù)隔離級別為repeatable-read

5.事務(wù)里包含SQL不超過5個(支付業(yè)務(wù)除外)

因為過長的事務(wù)會導(dǎo)致鎖數(shù)據(jù)較久，MySQL內(nèi)部緩存、連接消耗過多等雪崩問題。

6.事務(wù)里更新語句盡量基于主鍵或unique key，如update … where id=XX;

否則會產(chǎn)生間隙鎖，內(nèi)部擴大鎖定范圍，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，產(chǎn)生死鎖。

7.盡量把一些典型外部調(diào)用移出事務(wù)，如調(diào)用webservice，訪問文件存儲等，從而避免事務(wù)過長。

8.對于MySQL主從延遲嚴格敏感的select語句，請開啟事務(wù)強制訪問主庫。

2.4排序和分組

1.減少使用order by，和業(yè)務(wù)溝通能不排序就不排序，或?qū)⑴判蚍诺匠绦蚨巳プ觥rder by、group by、distinct這些語句較為耗費CPU，數(shù)據(jù)庫的CPU資源是極其寶貴的。

2.order by、group by、distinct這些SQL盡量利用索引直接檢索出排序好的數(shù)據(jù)。如where a=1 order by b可以利用key(a,b)。

3.包含了order by、group by、distinct這些查詢的語句，where條件過濾出來的結(jié)果集請保持在1000行以內(nèi)，否則SQL會很慢。

2.5 線上禁止使用的SQL語句

1.禁用update|delete t1 … where a=XX limit XX;

這種帶limit的更新語句。

因為會導(dǎo)致主從不一致，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯亂。建議加上order by PK

2.禁止使用關(guān)聯(lián)子查詢，如update t1 set … where name in(select name from user where…);

效率極其低下。

3.禁用procedure、function、trigger、views、event、外鍵約束。

因為他們消耗數(shù)據(jù)庫資源，降低數(shù)據(jù)庫集群可擴展性。推薦都在程序端實現(xiàn)。

4.禁用insert into …on duplicate key update…

在高并發(fā)環(huán)境下，會造成主從不一致。

5.禁止聯(lián)表更新語句，如update t1,t2 where t1.id=t2.id…

總結(jié)

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