mysql数据库设计规范

Posted 2021-08-24 gaochenglong1

1. 规范背景与目的
mysql数据库与 Oracle、 SQL Server 等数据库相比，有其内核上的优势与劣势。我们在使用MySQL数据库的时候需要遵循一定规范，扬长避短。本规范旨在帮助或指导RD、QA、OP等技术人员做出适合线上业务的数据库设计。在数据库变更和处理流程、数据库表设计、SQL编写等方面予以规范，从而为公司业务系统稳定、健康地运行提供保障。

2. 设计规范
2.1 数据库设计
以下所有规范会按照【高危】、【强制】、【建议】三个级别进行标注，遵守优先级从高到低。

对于不满足【高危】和【强制】两个级别的设计，DBA会强制打回要求修改。

2.1.1 库名
【强制】库的名称必须控制在32个字符以内，相关模块的表名与表名之间尽量提现join的关系，如user表和user_login表。
【强制】库的名称格式：业务系统名称_子系统名，同一模块使用的表名尽量使用统一前缀。
【强制】一般分库名称命名格式是库通配名_编号，编号从0开始递增，比如wenda_001以时间进行分库的名称格式是“库通配名_时间”
【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 db1 default character set utf8;。
2.1.2 表结构
【强制】表和列的名称必须控制在32个字符以内，表名只能使用字母、数字和下划线，一律小写。
【强制】表名要求模块名强相关，如师资系统采用”sz”作为前缀，渠道系统采用”qd”作为前缀等。
【强制】创建表时必须显式指定字符集为utf8或utf8mb4。
【建议】建表时关于主键：强制要求主键为id，类型为int或bigint，且为auto_increment
【建议】核心表（如用户表，金钱相关的表）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】表中所有字段必须都是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】建议对表里的blob、text等大字段，垂直拆分到其他表里，仅在需要读这些对象的时候才去select。
【建议】反范式设计：把经常需要join查询的字段，在其他表里冗余一份。如user_name属性在user_account，user_login_log等表里冗余一份，减少join查询，注意：不要随意冗余，只需要冗余在记录表中。
【强制】中间表用于保留中间结果集，名称必须以tmp_开头。备份表用于备份或抓取源表快照，名称必须以bak_开头。中间表和备份表定期清理。
2.1.3 列数据类型优化
【建议】表中的自增列（auto_increment属性），推荐使用bigint类型。因为无符号int存储范围为-2147483648~2147483647（大约21亿左右），溢出后会导致报错。
【建议】业务中选择性很少的状态status、类型type等字段推荐使用tinyint或者smallint类型节省存储空间。
【建议】文本数据尽量用varchar存储。因为varchar是变长存储，比char更省空间。          这个建议是否正确：大于varchar（255）变为 tinytext                                                                                            大于varchar（500）变为 text                                                                                                 大于varchar（20000）变为 mediumtext。
【建议】关于价格、金钱等使用decimal，计算时不会造成精度丢失
详细存储大小参加下图：

2.1.4 索引设计
【强制】InnoDB表必须主键为id int/bigint auto_increment,且主键值禁止被更新。
【建议】主键的名称以“pk_”开头，唯一键以“uk_”或“uq_”开头，普通索引以“idx_”开头，一律使用小写格式，以表名/字段的名称或缩写作为后缀。
【强制】单个索引中每个索引记录的长度不能超过64KB。
【建议】单个表上的索引个数不能超过7个。
2.1.5 字符集
【强制】数据库本身库、表、列所有字符集必须保持一致，为utf8或utf8mb4。
【强制】前端程序字符集或者环境变量中的字符集，与数据库、表的字符集必须一致，统一为utf8。
2.2 SQL编写
2.2.1 DML语句
【强制】SELECT语句必须指定具体字段名称，禁止写成*。因为select *会将不该读的数据也从MySQL里读出来，造成网卡压力。且表字段一旦更新，但model层没有来得及更新的话，系统会报错。
【强制】insert语句指定具体字段名称，不要写成insert into t1 values(…)，道理同上。
【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，并且UNION子句个数限制在5个以内。因为union all不需要去重，节省数据库资源，提高性能。
【建议】in值列表限制在500以内。例如select… where userid in(….500个以内…)，这么做是为了减少底层扫描，减轻数据库压力从而加速查询。
【强制】事务涉及的表必须全部是innodb表。否则一旦失败不会全部回滚，且易造成主从库同步终端。
【强制】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。
【强制】where条件里等号左右字段类型必须一致，否则无法利用索引。
【建议】SELECT|UPDATE|DELETE要有WHERE子句，且WHERE子句的条件必需使用索引查找。
【强制】生产数据库中强烈不推荐大表上发生全表扫描，但对于100行以下的静态表可以全表扫描。查询数据量不要超过表行数的25%，否则不会利用索引。
【强制】WHERE 子句中禁止只使用全模糊的LIKE条件进行查找，必须有其他等值或范围查询条件，否则无法利用索引。
【建议】索引列不要使用函数或表达式，否则无法利用索引。如where length(name)='Admin'或where user_id+2=10023。
【建议】减少使用or语句，可将or语句优化为union，然后在各个where条件上建立索引。如where a=1 or b=2优化为where a=1… union …where b=2, key(a),key(b)。
【建议】分页查询，当limit起点较高时，可先用过滤条件进行过滤。如select a,b,c from t1 limit 10000,20;优化为: select a,b,c from t1 where id>10000 limit 20;。
2.2.2 多表连接
【强制】禁止跨db的join语句。因为这样可以减少模块间耦合，为数据库拆分奠定坚实基础。
【强制】禁止在业务的更新类SQL语句中使用join，比如update t1 join t2…。
【建议】不建议使用子查询，建议将子查询SQL拆开结合程序多次查询，或使用join来代替子查询。
【建议】线上环境，多表join不要超过3个表。
【建议】多表连接查询推荐使用别名，且SELECT列表中要用别名引用字段，数据库.表格式，如select a from db1.table1 alias1 where …。
【建议】在多表join中，尽量选取结果集较小的表作为驱动表，来join其他表。
2.2.3 事务
【建议】事务中INSERT|UPDATE|DELETE|REPLACE语句操作的行数控制在2000以内，以及WHERE子句中IN列表的传参个数控制在500以内。
【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，一般建议值5-10秒。
【建议】对于有auto_increment属性字段的表的插入操作，并发需要控制在200以内。
【建议】事务里包含SQL不超过5个（支付业务除外）。因为过长的事务会导致锁数据较久，MySQL内部缓存、连接消耗过多等雪崩问题。
【建议】尽量把一些典型外部调用移出事务，如调用webservice，访问文件存储等，从而避免事务过长。
【建议】对于MySQL主从延迟严格敏感的select语句，请开启事务强制访问主库。
2.2.4 排序和分组
【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。
2.2.5 线上禁止使用的SQL语句
【高危】禁用update|delete t1 … where a=XX limit XX; 这种带limit的更新语句。因为会导致主从不一致，导致数据错乱。建议加上order by PK。
【高危】禁止使用关联子查询，如update t1 set … where name in(select name from user where…);效率极其低下。
【强制】禁止联表更新语句，如update t1,t2 where t1.id=t2.id…。