Web总结：数据库系统

Posted 2022-12-09 爆浆大鸡排

我的原文：https://www.hijerry.cn/p/6196.html

前言

数据也是Web应用最重要的部分，而数据库恰好也是Web应用最容易出瓶颈的地方。经过几年的学习、实践我逐渐总结出了一套自己的数据库设计、实践原则，有一些是参考企业的，同时自己的优化方法也在里面。

选择合适的数据库

mysql是目前的主流数据库之一，几乎可以承担起所有Web站点的数据处理操作（通过集群、主从等优化手段）。

大型应用会使用Oracel作为数据库（比如银行、证券、电信）。

另外值得一提的是NOSQL，由于它的灵活性高于关系型数据库，所以常用于作为缓存系统，如MemCache、Redis。

目前JS全栈流派会使用MongoDB作为后台数据库。即便如此，我还是推荐使用关系型数据库作为主数据库，而NOSQL作为辅助数据库。

一些原则

以下的设计都是基于Mysql的。

范式和冗余

关系型数据库的范式有六种，这是理论上的。

在实际开发中，往往达到第三范式即可，并添加一些冗余字段用于加快查询速度。

主外键

建立逻辑上的主外键，但不建立硬性的主外键关系。

逻辑上的主外键意味着，主外键关系的维护交于程序来完成，而不是数据库系统。

这样可以避免主外键冲突而引起的不必要bug。

尽量不使用组合主键。

字段类型和大小

在为一个字段指定类型时，尽量使用整数类型。因为查询效率高，存储空间小。

整数类型字段，尽量使用 unsigned 。如果确实需要表示负数，那就用有符号的整数类型。

如果字段长度已知，务必使用char而不是varchar。varchar容易产生数据碎片，影响效率。比如存储MD5哈希值。

尽量避免可空字段，并给字段设置默认值。NULL 是一个非常恶心的东西，可能会引起索引分裂，并且有时候会引起意料之外的BUG。

索引

不要随意建立索引，应当根据慢查询建立适当的索引。比如经常需要排序、分组的字段，可以建立索引。

把组合主键、值唯一的字段建立为唯一索引。

尽量使用数据量比较少的索引。比如在整数类型上建立，而不是在文本类型上。这也意味着，在对 text 等数据量比较大的字段建立索引时，应取字段的前面几个字符建立索引即可，而不是建立全文索引。

尽量选择取值范围更大的字段建立索引。比如我们不应该在 性别字段上建立索引，因为它的取值太有限了。

尽量扩展索引，而不是建立一个新的。比如已有索引(user_id)，现在要建立class_id的索引，可以考虑建立为(user_id, class_id)。

索引的建立是否恰当，最终取决于查询速度是否提高了。所以建议根据慢查询日志来建立适当的索引。

编码

尽量使用utf8mb4编码，这是四字节的UTF-8编码，是符合标准意义的。而utf8编码是用三字节存的，所以不能保存emoji表情。

实例：用户表

这张表取自我的毕业设计，先看表结构：

上面所有的整数类型都是 unsigned 类型的

• id 主键字段必有
• type 标识用户类型。unsigned tinyint（0~255）足矣。
• login 登录名。必须是变长的，因为这是用户设置的，最多不超过 32 字符。
• telephone 手机号码。也可以用 bigint 存储。也可以用 char(11) 来存，也可以用 char(13) 来存（区号2位），这里用了 varchar(24) 是考虑到不同国家长度也不一样，干脆用变长字符来存了。
• email 邮箱地址。目前最长的邮箱是 32 字符，理论最长是 320 字符，这里折中取了 128 字符。
• password 密码。这里是是使用 Hash:make 方法生成的，最长只有 60 位，所以长度是 60，并且为了避免编码问题，使用 binary 字段来存储。
• gender 性别。也可以使用 enum 存储，但强烈不推荐，更何况只是用来存储整数形式的内容。所以直接用 tinyint 类型。
• register_ip 、last_login_ip 。ipv4地址。32 位的ipv4地址正好可以用一个int类型保存。php里使用ip2long函数即可完成转换。如果遇到 ipv6 地址，就需要用 binary(16) 来存了。
• create_time 、 update_time 、delete_time 是Laravel框架所使用的用于记录数据时间的字段，所以没办法设置为了 可以为空。

看看索引：

UNIQUE KEY `type` (`type`,`login`)

这主要用于区分不同类型的用户。