九、数据库的设计规范
- 9.1 范式的概念
- 9.1.1 范式概述
- 9.1.2 键和相关属性
- 9.2 常见的范式
- 9.2.1 第一范式
- 9.2.2 第二范式
- 9.2.3 第三范式
- 9.2.4 第四范式
- 9.2.5 第五范式(域键范式)
- 9.3 反范式化
- 9.3.1 概述
- 9.3.2 举例
- 9.3.3 反范式化新问题
- 9.3.4 通用场景
- 9.4 巴斯-科德范式(BCNF)
- 9.5 ER模型
- 9.5.1 ER模型三要素
- 9.5.2 关系的类型
- 9.6 数据表的设计原则
- 9.7 数据库对象的编写建议
- 9.7.1 关于库
- 9.7.2 关于表、列
- 9.7.3 关于索引
- 9.7.4 SQL 编写
良好的数据库设计可以节省数据的存储空间、能够保证数据的完整性、方便进行数据库应用系统的开发。总之,在一开始设置数据库的时候,就需要重视数据表的设计。为了建立冗余较小、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循一定的规则,这个规则就称为范式
9.1 范式的概念
9.1.1 范式概述
在关系型数据库中,关于数据表设计的基本原则、规则就称为范式。
可以理解为,一张数据表的设计结构需要满足的某种设计标准的级别。要想设计一个结构合理的关系型数据库,就必须满足一定的范式(Normal Form,简称:NF)。范式是关系数据库理论的基础,也是我们在设计数据库结构过程中所要遵循的规则和指导方法。
目前关系型数据库有六种常见范式,按照范式级别,从低到高分别是:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴斯-科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF,又称完美范式)。
数据库的范式设计越高阶,冗余度就越低,同时高阶的范式一定符合低阶范式的要求。一般在关系型数据库的设计中,最高就遵循到 BCNF,普遍还是 3NF,但并不是绝对的,有时候为了提高某些查询性能,还需要破坏范式规则,进行反范式化
。
9.1.2 键和相关属性
- 超键:能唯一标识元组的属性集叫做超键。它可以是一个或多个属性的集合,只要它能确定唯一一行就可以(主键、主键 + 任意字段、任何组合属性能唯一确定一个实体)。
- 候选键:不包含有多余属性的超键称为候选键。也就是说,在候选键中,如果再删除属性,就不是键了。
- 主键:从候选键中选出来的一个键就是主键。主键是候选键之一,用于唯一标识元组。
- 外键:数据表 R1 中的某属性集不是 R1 的主键,而是另一数据表 R2 的主键,则此属性集就是数据表 R1 的外键。
- 主属性:包含在任一候选键中的属性称为主属性。
- 非主属性:与主属性相对,指的是不包含在任何一个候选键中的属性。
通常,我们也将候选键成为 “码”,把主键称为 “主码”。因为键可能是由多个属性组成的,针对单个属性,我们可以用主属性和非主属性来进行区分。
举例:
有两张表:
- 球员表(player):球员编号、姓名、身份证号、年龄、球队编号。
- 球队表(team):球队编号、主教练、球队所在地。
- 超键:对于球员表来说,超键就是包括球员编号或身份证号的任意组合。(球员编号)、(身份证号)、(球员编号、姓名)、(身份证号,年龄)等组合都叫做超键。
- 候选键:就是最小的超键。对于球员表来说,候选键就是(球员编号)或(身份证号)。
- 主键:主键是从候选键中选择一个,根据实际情况决定。(球员编号)或(身份证号)都可以作为主键。
- 外键:球员表中的球队编号就是一个外键。
- 主属性、非主属性:在球员表中,主属性就是(球员编号)(身份证号),其他属性(姓名)、(年龄)、(球队编号)都是非主属性。
9.2 常见的范式
9.2.1 第一范式
第一范式主要是确保数据表中每个字段的值必须具有原子性,也就是说数据表中每个字段的值为不可再次拆分的最小数据单元。比如在设计某个字段的时候,对于字段 X 来说,不能把字段 X 拆分成字段 X-1 和字段 X-2。
例如如下 user 表:
字段名称 | 字段类型 | 是否是主键 | 说明 |
---|---|---|---|
id | INT | 是 | 主键id |
username | VARCHAR(30) | 否 | 用户名 |
password | VARCHAR(50) | 否 | 密码 |
user_info | VARCHAR(255) | 否 | 用户信息 (包含真实姓名、电话、住址) |
其中,user_info 字段为用户信息,可以进一步拆分成更小粒度的字段,不符合数据库设计对第一范式的要求。将 user_info 拆分后:
字段名称 | 字段类型 | 是否是主键 | 说明 |
---|---|---|---|
id | INT | 是 | 主键id |
username | VARCHAR(30) | 否 | 用户名 |
password | VARCHAR(50) | 否 | 密码 |
real_name | VARCHAR(30) | 否 | 真实姓名 |
phone | VARCHAR(12) | 否 | 联系电话 |
address | VARCHAR(100) | 否 | 家庭住址 |
9.2.2 第二范式
第二范式要求,在满足第一范式的基础上,还要满足数据表里的每一条数据记录,都是可唯一标识的。并且所有的非主键字段,都必须完全依赖主键,不能只依赖主键的一部分
。如果知道主键的所有属性的值,就可以检索到任何元组(行)的任何属性的任何值。
⭐ 举例1:
成绩表(学号,课程号,成绩)关系中,(学号,课程号)可以决定成绩,但是学号不能决定成绩,课程号也不能决定成绩,所以 “(学号,课程号)——>(成绩)” 就是完全依赖关系。
⭐ 举例二:
比赛表 player_game,里面包含球员编号、姓名、年龄、比赛编号、比赛时间和比赛场地等属性,这里的候选键和主键都为(球员编号,比赛编号),我们可以通过候选键或主键决定下面的关系:
(球员编号,比赛编号)——>(姓名,年龄,比赛时间,比赛场地,得分)
但是此表是不满足第二范式的,因为数据表中的字段之间还存在着如下对应关系:
(球员编号)——>(姓名,年龄)
(比赛编号)——>(比赛时间,比赛场地)
对于非主属性来说,并非完全依赖候选键。这样会产生一些问题:
- 数据冗余:如果一个球员可以参加 m 场比赛,那么球员的姓名和年龄就重复了 (m - 1) 次。一个比赛也可能会有 n 个球员参加,比赛的时间和地点就重复了 (n - 1) 次。
- 插入异常:如果我们想要添加一场新的比赛,但是这时还没有确定参加的球员都有谁,那么就无法插入。
- 删除异常:如果想要删除某个球员编号,如果没有单独保存比赛表的话,就会同时把比赛信息删除掉。
- 更新异常:如果调整了某个比赛的时间,那么数据表中所有这个比赛的时间都需要进行调整,否则就会出现一场比赛时间不同的情况。
为了避免出现上述的情况,可以把球员比赛表设计为三张表:
表名 | 属性(字段) |
---|---|
球员 player 表 | 球员编号、姓名和年龄等字段 |
比赛 game 表 | 比赛编号、比赛时间和比赛场地等属性 |
球员比赛关系 player_game 表 | 球员编号、比赛编号和得分等属性 |
1NF 是要确保字段属性是原子性的;2NF 是要确保一张表就是一个独立的对象,一张表只表达一个意思。
9.2.3 第三范式
第三范式是在第二范式的基础上,确保数据表中的每一个非主键字段都和主键字段直接相关
。也就是说,要求数据表中的所有非主键字段不能依赖于其他非主键字段,所有非主键属性之间不能有依赖关系,必须相互独立。
不能存在非主属性 A 依赖于非主属性 B,非主属性 B 依赖于主键 C 的情况,即不能存在 “A—>B—>C” 的关系。
⭐ 举例一:
部门信息表:每个部门有部门编号(dept_id)、部门名称、部门简介等信息。
员工信息表:每个员工有员工编号、姓名、部门编号。列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中了。
⭐ 举例二:
球员 player 表:球员编号、姓名、球队名称、球队主教练。有如下依赖关系:
球员编号决定了球队名称,同时球队名称决定了球队主教练,非主属性球队主教练就会传递依赖于球员编号,所以不符合 3NF 的要求。
如果要达到 3NF 的要求,需要把数据表拆成这样:
表名 | 属性(字段) |
---|---|
球员表 | 球员编号、姓名和球队名称 |
球队表 | 球队名称、球队主教练 |
每个非主键属性依赖于主键,依赖于整个主键,并且除了主键别无他物。
第一范式要求列不可再分;第二范式要求不能部分依赖;第三范式要求不能传递依赖,而是直接依赖。
9.2.4 第四范式
- 多值依赖:即属性之间的一对多关系,记为 K——>A。
- 函数依赖:事实上是单值依赖,所以不能表达属性值之间的一对多关系。
- 平凡的多值依赖:全集 U = K + A,一个 K 可以对应于多个 A,即 K——>A。此时整个表就是一组一对多关系。
- 非平凡的多值依赖:全集 U = K + A + B,一个 K 可以对应于多个 A,也可以对应于多个 B,A 与 B 互相独立,即 K——>A,K——>B。整个表有多组一对多关系,且有 “一部分是相同的属性集合,多部分是互相独立的属性集合”。
第四范式在满足巴斯-科德范式(BCNF)的基础上,消除非平凡且非函数依赖的多值依赖(即把同一表内的多对多关系删除
)。
⭐ 举例一:
职工表(职工编号,职工孩子姓名,职工选修课程)。
在这个表中,同一个职工可能会有多个职工孩子姓名。同样,同一个职工也可能会有多个职工选修课程,即这里存在着多值事实,不符合第四范式。
如果要符合第四范式,只需要将此表分为两个表,使它们只有一个多值事实:职工表一(职工编号,职工孩子姓名),职工表二(职工编号,职工选修课程),两个表都只有一个多值事实,所以符合第四范式。
⭐ 举例二
现建立课程、教师、教材的模型,规定每门课程有对应的一组教师,每门课程也有对应的一组教材,一门课程使用的教材和教师没有关系。建立如下关系表:
(课程 ID,教师 ID,教材 ID)三列作为联合主键。
Course | Teacher | Book |
---|---|---|
英语 | Bill | 人教版英语 |
英语 | Bill | 美版英语 |
英语 | Jay | 美版英语 |
高数 | William | 人教版高数 |
高数 | Dave | 美版高数 |
此表除了主键,就没有其他字段了,所以肯定满足巴斯范式,但是却存在多值依赖导致的异常。
假如下学期想采用一本新的英版高数教材,但是还没确定具体哪个老师来教,那么就无法在这个表中维护 Course 高数和 Book 英版高数教材的关系。
所以,需要将这个多值依赖的表拆解成 2 个表,分别建立关系:
Course | Teacher |
---|---|
英语 | Bill |
英语 | Jay |
高数 | William |
高数 | Dave |
Course | Book |
---|---|
英语 | 人教版英语 |
英语 | 美版英语 |
高数 | 人教版高数 |
高数 | 美版高数 |
9.2.5 第五范式(域键范式)
第五范式又称完美范式或域键范式(DKNF)。在满足第四范式的基础上,消除不是由候选键所蕴含的连接依赖。如果关系模式 R 中的每一个连接依赖均由 R 的候选键所隐含,则称此关系模式符合第五范式。
函数依赖是多值依赖的一种特殊情况,而多值依赖实际上是连接依赖的一种特殊情况。但是连接依赖不像函数依赖和多值依赖可以由语义直接导出,而是在关系连接运算时才反映出来。存在连接依赖的关系模式仍可能遇到数据冗余及插入、修改、删除异常等问题。
第五范式处理的是无损连接问题,这个范式基本没有实际意义,因为无损连接很少出现,而且难以察觉。而域键范式试图定义一个终极范式,该范式考虑所有的依赖和约束类型,但是实用价值也是最小的,只存在理论研究中。
9.3 反范式化
9.3.1 概述
有时候不能简单按照规范要求设计数据表,因为有的数据看起来冗余,但其实对业务来说十分重要。这时就要遵循业务优先的原则,首先满足业务需求,再尽量减少冗余。
如果数据库中的数据量比较大,系统的 UV(unique visitor,访问网站的一台电脑客户端即为一个访客)和 PV(page view,即页面浏览量或点击量,用户每次刷新即被计算一次)访问频次比较高,则完全按照 MySQL 的三大范式设计数据表,读数据时会产生大量的关联查询,在一定程度上会影响数据库的读性能。如果我们想对查询效率进行优化,反范式优化也是一种优化思路,通过在数据表中增加冗余字段来提高数据库的读性能
。
规范化 vs 性能
- 为满足某种商业目标,数据库性能比规范化数据库更重要。
- 在数据规范化的同时,要综合考虑数据库的性能。
- 通过在给定的表中添加额外的字段,以大量减少需要从中搜索信息所需的时间。
- 通过在给定的表中插入计算列,以方便查询。
9.3.2 举例
简单举个如下例子:
员工的信息存储在 employees 表 中,部门信息存储在 departments 表 中。通过 employees 表中的
department_id 字段与 departments 表建立关联关系。如果要查询一个员工所在部门的名称:
SELECTemployee_id,department_name
FROMemployees eJOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;
如果经常需要进行这个操作,连接查询就会浪费很多时间。可以在 employees 表中增加一个冗余字段
department_name,这样就不用每次都进行连接操作了。
9.3.3 反范式化新问题
反范式化可以通过空间换时间,提升查询的效率,但是反范式也会带来一些新问题:
- 存储空间变大了。
- 一个表中字段做了修改,另一个表中冗余的字段也需要做同步修改,否则数据不一致。
- 如果采用存储过程来支持数据的更新、删除等额外操作,如果更新频繁,则会非常消耗系统资源。
- 在数据量小的情况下,反范式化不能体现性能的优势,可能还会让数据库的设计更加复杂。
9.3.4 通用场景
当冗余信息由价值或者能大幅度提高查询效率时,才会采取反范式化的优化。
⭐ 增加冗余字段的建议
增加冗余字段一定要符合两个条件,只有满足这两个条件,才可以考虑增加冗余字段。
- 这个冗余字段不需要经常进行修改。
- 这个冗余字段查询时不可或缺。
⭐ 历史快照、历史数据的需要
在现实生活中,我们经常需要一些冗余信息,比如订单中的收货人信息,包括姓名、电话和地址等。每次发生的订单收货信息都属于历史快照 ,需要进行保存,但用户可以随时修改自己的信息,这时保存这些冗余信息是非常有必要的。
反范式优化也常用在数据仓库的设计中,因为数据仓库通常存储历史数据 ,对增删改的实时性要求不
强,对历史数据的分析需求强。这时适当允许数据的冗余度,更方便进行数据分析。
9.4 巴斯-科德范式(BCNF)
在第三范式的基础上进行了改进,提出了巴斯范式,也叫做巴斯-科德范式。BCNF 被认为没有新的设计规范加入,只是对第三范式中设计规范要求更强,使得数据库冗余度更小。所以被称为是修正的第三范式,或扩充的第三范式。
举个例子:
有如下表:
在这个表中,一个仓库只有一个管理员,同时一个管理员也只管理一个仓库。首先先来梳理下这些属性之间的依赖关系:
仓库名决定了管理员,管理员也决定了仓库名,同时(仓库名,物品名)的属性集合可以决定数量这个属性。这样,就可以找到数据表的候选键了。
**候选键:**是(管理员,物品名)和(仓库名,物品名),然后从候选键中选择一个作为主键 ,比
如(仓库名,物品名)。
**主属性:**包含在任一候选键中的属性,也就是仓库名,管理员和物品名。
**非主属性:**数量这个属性。
接下来来判断该表是否符合三范式:
- 首先,数据表的每个属性都是原子性的,符合 1NF 的要求;
- 其次,数据表中非主属性 “数量” 与候选键全部依赖,(仓库名,物品名)决定数量,(管理员,物品名)决定数量。符合 2NF 的要求。
- 最后,数据表中的非主属性不传递依赖于候选键,符合 3NF 的要求。
既然此表已经符合了 3NF 的要求,是不是就不存在问题了呢?假如有下面的情况:
- 增加一个仓库,但是还没有存放任何物品。根据数据表实体完整性的要求,主键不能有空值,因此会出现插入异常。
- 如果仓库更换了管理员,就可能要修改数据表中的多条记录了。
- 如果仓库里的商品都卖空了,那么此时仓库名和相应的管理员名称也会随着被删除。
由此可见,即使数据表符合 3NF 的要求,同样可能存在插入、更新和删除数据的异常情况。
首先需要确认造成异常的原因:主属性仓库名对于候选键(管理员,物品名)是部分依赖的关系,
这样就有可能导致上面的异常情况。因此引入BCNF,它在 3NF 的基础上消除了主属性对候选键的部分依赖或者传递依赖关系。
如果在关系 R 中,U 为主键,A 属性是主键的一个属性,若存在 A->Y,Y 为主属性,则该关系不属于
BCNF。根据 BCNF 的要求,我们需要把仓库管理关系 warehouse_keeper 表拆分成下面这样:
仓库表 :(仓库名,管理员)
库存表 :(仓库名,物品名,数量)
这样就不存在主属性对于候选键的部分依赖或传递依赖,上面数据表的设计就符合 BCNF。
9.5 ER模型
9.5.1 ER模型三要素
ER 模型中有三个要素,分别是实体、属性和关系
。
- 实体 ,可以看做是数据对象,往往对应于现实生活中的真实存在的个体。在 ER 模型中,用 矩形 来表示。实体分为两类,分别是
强实体
和弱实体
。强实体是指不依赖于其他实体的实体;弱实体是指对另一个实体有很强的依赖关系的实体。 - 属性 ,是指实体的特性。比如超市的地址、联系电话、员工数等。在 ER 模型中用 椭圆形 来表示。
- 关系 ,是指实体之间的联系。比如超市把商品卖给顾客,就是一种超市与顾客之间的联系。在 ER 模型中用 菱形 来表示。
注意:实体和属性不容易区分。这里提供一个原则:要从系统整体的角度出发去看,可以独立存在的是实体,不可再分的是属性
。也就是说,属性不能包含其他属性。
9.5.2 关系的类型
在 ER 模型的三个要素中,关系又可以分为三种类型,分别是一对一、一对多、多对多
。
- 一对一 :
指实体之间的关系是一一对应的
,比如个人与身份证信息之间的关系就是一对一的关系。一个人只能有一个身份证信息,一个身份证信息也只属于一个人。 - 一对多 :
指一边的实体通过关系,可以对应多个另外一边的实体。
相反,另外一边的实体通过这个关系,则只能对应唯一的一边的实体。比如说,我们新建一个班级表,而每个班级都有多个学生,每个学生则对应一个班级,班级对学生就是一对多的关系。 - 多对多 :
指关系两边的实体都可以通过关系对应多个对方的实体。
比如在进货模块中,供货商与超市之间的关系就是多对多的关系,一个供货商可以给多个超市供货,一个超市也可以从多个供货商那里采购商品。再比如一个选课表,有许多科目,每个科目有很多学生选,而每个学生又可以选择多个科目,这就是多对多的关系。
9.6 数据表的设计原则
数据表的设计原则一般概括为 “三少一多”。
-
数据表的个数越少越好
RDBMS 的核心在于对实体和联系的定义,也就是 E-R 图,数据表越少,证明实体和联系设计的越简洁,既方便理解又方便操作。
-
数据表中的字段个数越少越好
字段个数越多,数据冗余的可能性越大。
设置字段个数少的前提是各个字段互相独立,而不是某个字段的取值可以由其他字段计算出来。当然这里的字段个数少是相对的,通常需要在数据冗余和检索效率中进行平衡。 -
数据表中联合主键的字段个数越少越好
设置主键是为了确定唯一性,当一个字段无法确定唯一性的时候,就需要采用联合主键的方式(也就是用多个字段来定义一个主键)。
联合主键中的字段越多,占用的索引空间越大,不仅会加大理解难度,还会增加运行时间和索引空间
,所以联合主键的字段个数越少越好。 -
使用主键和外键越多越好
数据库的设计实际上就是定义各种表,以及各种字段之间的关系。这些关系越多,证明这些实体之间的冗余度越低,利用度越高。这样做的好处在于不仅保证了数据表之间的独立性,还能提升相互之间的关联使用率。
"三少一多" 原则的核心就是简单可复用。
简单是指用更少的表、更少的字段、更少的联合主键字段来完成数据表的设计。可复用是通过主键、外键的使用来增强数据表之间的复用率。因为一个主键可以理解是一张表的代表。键设计的越多,证明它们之间的利用率越高。
注意:这个原则并不是绝对的,有时候需要牺牲数据的冗余度来换取数据处理的效率。
9.7 数据库对象的编写建议
9.7.1 关于库
-
【强制】库的名称必须控制在 32 个字符以内,只能使用英文字母、数字和下划线,建议以英文字
母开头。 -
【强制】库名中英文
一律小写
,不同单词采用下划线
分割。须见名知意。 -
【强制】库的名称格式:业务系统名称_子系统名。
-
【强制】库名禁止使用关键字(如 type、order 等)。
-
【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 crm_fund DEFAULT CHARACTER SET 'utf8' ;
-
【建议】对于程序连接数据库账号,遵循
权限最小原则
。使用数据库账号只能在一个 DB 下使用,不准跨库。程序使用的账号原则上不准有 drop 权限 。
-
【建议】临时库以 tmp_ 为前缀,并以日期为后缀;
备份库以 bak_ 为前缀,并以日期为后缀。
9.7.2 关于表、列
-
【强制】表和列的名称必须控制在 32 个字符以内,表名只能使用英文字母、数字和下划线,建议
以 英文字母开头 。 -
【强制】 表名、列名一律小写 ,不同单词采用下划线分割。须见名知意。
-
【强制】表名要求有模块名强相关,同一模块的表名尽量使用 统一前缀 。比如:crm_fund_item
-
【强制】创建表时必须 显式指定字符集 为 utf8 或 utf8mb4。
-
【强制】表名、列名禁止使用关键字(如 type、order 等)。
-
【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。
-
【强制】建表必须有 comment。
-
【强制】字段命名应尽可能使用表达实际含义的英文单词或 缩写 。如:公司 ID,不要使用
corporation_id, 而用 corp_id 即可。 -
【强制】布尔值类型的字段命名为 is_ 描述 。如 member 表上表示是否为 enabled 的会员的字段命
名为 is_enabled。 -
【强制】禁止在数据库中存储图片、文件等大的二进制数据。
通常文件很大,短时间内造成数据量快速增长,数据库进行数据库读取时,通常会进行大量的随
机 IO 操作,文件很大时,IO 操作很耗时。通常存储于文件服务器,数据库只存储文件地址信息。 -
【建议】建表时关于主键:
表必须有主键。
① 强制要求主键为 id,类型为 int 或 bigint,且为 auto_increment 建议使用 unsigned 无符号型。 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。因为如果设为主键且主键值为随机插入,则会导致 InnoDB 内部页分裂和大量随机 I/O,性能下降。
-
【建议】核心表(如用户表)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】表中所有字段尽量都是 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】所有存储相同数据的
列名和列类型必须一致
(一般作为关联列,如果查询时关联列类型
不一致会自动进行数据类型隐式转换,会造成列上的索引失效,导致查询效率降低)。 -
【建议】中间表(或临时表)用于保留中间结果集,名称以 tmp_ 开头。备份表用于备份或抓取源表快照,名称以 bak_ 开头。中间表和备份表定期清理。
-
【建议】创建表时,可以使用可视化工具。这样可以确保表、字段相关的约定都能设置上。
实际上,我们通常很少自己写 DDL 语句,可以使用一些可视化工具来创建和操作数据库和数据表。可视化工具除了方便,还能直接帮我们将数据库的结构定义转化成 SQL 语言,方便数据库和数据表结构的导出和导入。
9.7.3 关于索引
- 【强制】InnoDB 表必须主键为 id int/bigint auto_increment,且主键值
禁止被更新
。 - 【强制】InnoDB 和 MyISAM 存储引擎表,索引类型必须为 B+Tree。
- 【建议】主键的名称以 pk_ 开头,唯一键以 uni_ 或 uk_ 开头,普通索引以 idx_ 开头,一律
使用小写格式,以字段的名称或缩写作为后缀。 - 【建议】多单词组成的 columnname,取前几个单词首字母,加末单词组成 column_name。如:
sample 表 member_id 上的索引:idx_sample_mid。 - 【建议】
单个表上的索引个数不能超过6个。
- 【建议】 在建立索引时,多考虑建立联合索引 ,并把区分度最高的字段放在最前面。
- 【建议】在多表 JOIN 的 SQL 里,保证被驱动表的连接列上有索引,这样JOIN 执行效率最高。
- 【建议】建表或加索引时,保证表里互相不存在 冗余索引 。 比如:如果表里已经存在 key(a,b),
则 key(a) 为冗余索引,需要删除。
9.7.4 SQL 编写
-
【强制】程序端
SELECT 语句必须指定具体字段名称,禁止写成 *
。 -
【建议】程序端
INSERT 语句指定具体字段名称
,不要写成 INSERT INTO t1 VALUES(…)。 -
【建议】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。
-
【建议】INSERT INTO…VALUES(XX),(XX),(XX)… 这 里XX 的值不要超过 5000 个。值过多虽然上线很快,但会引起主从同步延迟。
-
【建议】SELECT 语句
不要使用 UNION,推荐使用 UNION ALL
(MySQL 5.6 之后 UNION ALL 不会使用到临时表),并且 UNION 子句个数限制在 5 个以内。 -
【建议】线上环境,多表 JOIN 不要超过5个表。
-
【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。
-
【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。
-
【建议】
对单表的多次 alter 操作必须合并为一次。
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,多个 alter 需整合在一起。 因为 alter table 会产生表锁 ,期间阻塞对于该表的所有写入,对于业务可能会产生极
大影响。 -
【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。
-
【建议】
事务里包含 SQL 不超过 5 个。
因为过长的事务会导致锁数据较久,MySQL 内部缓存、连接消耗过多等问题。
-
【建议】事务里更新语句尽量基于主键或 UNIQUE KEY,例如 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。