MySQL命名、設計及使用規範

來自：標點符的《MySQL命名、設計及使用規範》

作者：標點符（錢魏 Way）

鏈接：http://www.biaodianfu.com/mysql-best-practices.html（點擊尾部閱讀原文前往）

數據庫環境

dev：開發環境，開發可讀寫，可修改表結構。開發人員可以修改表結構，可以隨意修改其中的數據但是需要保證不影響其他開發同事。
qa：測試環境，開發可讀寫，開發人員可以通過工具修改表結構。
sim：模擬環境，開發可讀寫，發起上線請求時，會先在這個環境上進行預執行，這個環境也可供部署上線演練或壓力測試使用。
real：生產數據庫從庫（準實時同步），只讀環境，不允許修改數據，不允許修改表結構，供線上問題查找，數據查詢等使用。
online：線上環境，開發人員不允許直接在線上環境進行數據庫操作，如果需要操作必須找DBA進行操作並進行相應記錄，禁止進行壓力測試。

這些環境的機器，一定要做到權限劃分明確，讀寫帳號分離，並且有辨識度，能區分具體業務。例如用戶名w_account，r_ account 分別代表讀、寫賬號，account是讀寫賬號。

命名規範

基本命名原則

（1）使用有意義的英文詞彙，詞彙中間以下劃線分隔。
（2）（不要用拼音）只能使用英文字母，數字，下劃線，並以英文字母開頭。
（3）庫、表、字段全部採用小寫，不要使用駝峯式命名。
（4）避免用Oracle、MySQL的保留字，如desc，關鍵字如index。
（5）命名禁止超過32個字符，須見名之意，建議使用名詞不是動詞數據庫，數據表一律使用前綴

- 臨時庫、表名必須以tmp爲前綴，並以日期爲後綴
- 備份庫、表必須以bak爲前綴，並以日期爲後綴

說明：爲什麼庫、表、字段全部採用小寫？

在 MySQL 中，數據庫和表對就於那些目錄下的目錄和文件。因而，操作系統的敏感性決定數據庫和表命名的大小寫敏感。

Windows下是不區分大小寫的。
Linux下大小寫規則：

- 數據庫名與表名是嚴格區分大小寫的；
- 表的別名是嚴格區分大小寫的；
- 列名與列的別名在所有的情況下均是忽略大小寫的；
- 變量名也是嚴格區分大小寫的；

如果已經設置了駝峯式的命名如何解決？需要在MySQL的配置文件my.ini中增加 lower_case_table_names = 1即可。

表命名

同一個模塊的表儘可能使用相同的前綴，表名稱儘可能表達含義。所有日誌表均以 log_ 開頭

字段命名

表達其實際含義的英文單詞或簡寫。布爾意義的字段以“is_”作爲前綴，後接動詞過去分詞。
各表之間相同意義的字段應同名。各表之間相同意義的字段，以去掉模塊前綴的表名_字段名命名。
外鍵字段用表名_字段名錶示其關聯關係。
表的主鍵一般都約定成爲id，自增類型，是別的表的外鍵均使用xxx_id的方式來表明。

索引命名

非唯一索引必須按照“idx_字段名稱_字段名稱[_字段名]”進行命名
唯一索引必須按照“uniq_字段名稱_字段名稱[_字段名]”進行命名

約束命名

主鍵約束：pk_表名稱。
唯一約束：uk_表名稱_字段名。（應用中需要同時有唯一性檢查邏輯。）

觸發器命名

trg_表名_操作。

函數過程命名

採用動詞+名詞的形式表達其含義。

序列命名

seq_表名

表設計規範

1、表引擎取決於實際應用場景；日誌及報表類表建議用myisam，與交易，審覈，金額相關的表建議用innodb引擎。如無說明，建表時一律採用innodb引擎。myisam與innodb的區別

2、默認使用utf8mb4字符集，數據庫排序規則使用utf8mb4_general_ci，（由於數據庫定義使用了默認，數據表可以不再定義，但爲保險起見，建議都寫上）。

爲什麼字符集不選擇utf8，排序規則不使用utf8_general_ci？

採用utf8編碼的MySQL無法保存佔位是4個字節的Emoji表情。爲了使後端的項目，全面支持客戶端輸入的Emoji表情，升級編碼爲utf8mb4是最佳解決方案。對於JDBC連接串設置了characterEncoding爲utf8或者做了上述配置仍舊無法正常插入emoji數據的情況，需要在代碼中指定連接的字符集爲utf8mb4。

3、所有表、字段均應用 comment 列屬性來描述此表、字段所代表的真正含義，如枚舉值則建議將該字段中使用的內容都定義出來。

4、如無說明，表中的第一個id字段一定是主鍵且爲自動增長，禁止在非事務內作爲上下文作爲條件進行數據傳遞。禁止使用varchar類型作爲主鍵語句設計。

5、如無說明，表必須包含create_time和modify_time字段，即表必須包含記錄創建時間和修改時間的字段

6、如無說明，表必須包含is_del，用來標示數據是否被刪除，原則上數據庫數據不允許物理刪除。

7、用盡量少的存儲空間來存數一個字段的數據

能用int的就不用char或者varchar
能用tinyint的就不用int
使用UNSIGNED存儲非負數值。
不建議使用ENUM、SET類型，使用TINYINT來代替
使用短數據類型，比如取值範圍爲0-80時，使用TINYINT UNSIGNED
存儲精確浮點數必須使用DECIMAL替代FLOAT和DOUBLE
時間字段，除特殊情況一律採用int來記錄unix_timestamp

- 存儲年使用YEAR類型。
- 存儲日期使用DATE類型。
- 存儲時間（精確到秒）建議使用TIMESTAMP類型，因爲TIMESTAMP使用4字節，DATETIME使用8個字節。

建議使用INT UNSIGNED存儲IPV4。
儘可能不使用TEXT、BLOB類型
禁止在數據庫中使用VARBINARY、BLOB存儲圖片、文件等。建議使用其他方式存儲（TFS/SFS），MySQL只保存指針信息。
單條記錄大小禁止超過8k（列長度(中文)*3(UTF8)+列長度(英文)*1）

datetime與timestamp有什麼不同？

相同點：TIMESTAMP列的顯示格式與DATETIME列相同。顯示寬度固定在19字符，並且格式爲YYYY-MM-DD HH:MM:SS。
不同點：

TIMESTAMP

- 4個字節儲存，時間範圍：1970-01-01 08:00:01 ~ 2038-01-19 11:14:07
- 值以UTC格式保存，涉及時區轉化，存儲時對當前的時區進行轉換，檢索時再轉換回當前的時區。

datetime

- 8個字節儲存，時間範圍：1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59
- 實際格式儲存，與時區無關

如何使用TIMESTAMP的自動賦值屬性？

將當前時間作爲ts的默認值：ts TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP。
當行更新時，更新ts的值：ts TIMESTAMP DEFAULT 0 ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP。
可以將1和2結合起來：ts TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP。

如何使用INT UNSIGNED存儲ip？

使用INT UNSIGNED而不是char(15)來存儲ipv4地址，通過MySQL函數inet_ntoa和inet_aton來進行轉化。Ipv6地址目前沒有轉化函數，需要使用DECIMAL或者兩個bigINT來存儲。

8、如無備註，所有字段都設置NOT NULL，並設置默認值；

9、禁止在數據庫中存儲明文密碼

10、如無備註，所有的布爾值字段，如is_hot、is_deleted，都必須設置一個默認值，並設爲0；

11、如無備註，排序字段order_id在程序中默認使用降序排列；

12、整形定義中不添加長度，比如使用INT，而不是INT[4]

INT[M]，M值代表什麼含義？

注意數值類型括號後面的數字只是表示寬度而跟存儲範圍沒有關係。很多人他們認爲INT(4)和INT(10)其取值範圍分別是 (-9999到9999)和(-9999999999到9999999999)，這種理解是錯誤的。其實對整型中的 M值與 ZEROFILL 屬性結合使用時可以實現列值等寬。不管INT[M]中M值是多少，其取值範圍還是 (-2147483648到2147483647 有符號時)，(0到4294967295無符號時)。

顯示寬度並不限制可以在列內保存的值的範圍，也不限制超過列的指定寬度的值的顯示。當結合可選擴展屬性ZEROFILL使用時默認補充的空格用零代替。例如：對於聲明爲INT(5) ZEROFILL的列，值4檢索爲00004。請注意如果在整數列保存超過顯示寬度的一個值，當MySQL爲複雜聯接生成臨時表時會遇到問題，因爲在這些情況下MySQL相信數據適合原列寬度，如果爲一個數值列指定ZEROFILL, MySQL自動爲該列添加UNSIGNED屬性。

13、使用VARBINARY存儲大小寫敏感的變長字符串

什麼時候用CHAR，什麼時候用VARCHAR？

CHAR和VARCHAR類型類似，但它們保存和檢索的方式不同。它們的最大長度和是否尾部空格被保留等方面也不同。CHAR和VARCHAR類型聲明的長度表示你想要保存的最大字符數。例如，CHAR(30)可以佔用30個字符。

CHAR列的長度固定爲創建表時聲明的長度。長度可以爲從0到255的任何值。當保存CHAR值時，在它們的右邊填充空格以達到指定的長度。當檢索到CHAR值時，尾部的空格被刪除掉。在存儲或檢索過程中不進行大小寫轉換。
VARCHAR列中的值爲可變長字符串。長度可以指定爲0到65,535之間的值。(VARCHAR的最大有效長度由最大行大小和使用的字符集確定。整體最大長度是65,532字節）。

同CHAR對比，VARCHAR值保存時只保存需要的字符數，另加一個字節來記錄長度(如果列聲明的長度超過255，則使用兩個字節)。VARCHAR值保存時不進行填充。當值保存和檢索時尾部的空格仍保留，符合標準SQL。

char適合存儲用戶密碼的MD5哈希值，它的長度總是一樣的。對於經常改變的值，char也好於varchar,因爲固定長度的行不容易產生碎片，對於很短的列，char的效率也高於varchar。char(1)字符串對於單字節字符集只會佔用一個字節，但是varchar(1)則會佔用2個字節，因爲1個字節用來存儲長度信息。

索引設計規範

MySQL的查詢速度依賴良好的索引設計，因此索引對於高性能至關重要。合理的索引會加快查詢速度（包括UPDATE和DELETE的速度，MySQL會將包含該行的page加載到內存中，然後進行UPDATE或者DELETE操作），不合理的索引會降低速度。MySQL索引查找類似於新華字典的拼音和部首查找，當拼音和部首索引不存在時，只能通過一頁一頁的翻頁來查找。當MySQL查詢不能使用索引時，MySQL會進行全表掃描，會消耗大量的IO。索引的用途：去重、加速定位、避免排序、覆蓋索引。

什麼是覆蓋索引？

InnoDB存儲引擎中，secondary index（非主鍵索引）中沒有直接存儲行地址，存儲主鍵值。如果用戶需要查詢secondary index中所不包含的數據列時，需要先通過secondary index查找到主鍵值，然後再通過主鍵查詢到其他數據列，因此需要查詢兩次。覆蓋索引的概念就是查詢可以通過在一個索引中完成，覆蓋索引效率會比較高，主鍵查詢是天然的覆蓋索引。合理的創建索引以及合理的使用查詢語句，當使用到覆蓋索引時可以獲得性能提升。比如SELECT email,uid FROM user_email WHERE uid=xx，如果uid不是主鍵，適當時候可以將索引添加爲index(uid,email)，以獲得性能提升。

索引的基本規範

1、索引數量控制，單張表中索引數量不超過5個，單個索引中的字段數不超過5個。

綜合評估數據密度和分佈
考慮查詢和更新比例

爲什麼一張表中不能存在過多的索引？

InnoDB的secondary index使用b+tree來存儲，因此在UPDATE、DELETE、INSERT的時候需要對b+tree進行調整，過多的索引會減慢更新的速度。

2、對字符串使用前綴索引，前綴索引長度不超過8個字符，建議優先考慮前綴索引，必要時可添加僞列並建立索引。

不要索引blob/text等字段,不要索引大型字段,這樣做會讓索引佔用太多的存儲空間

什麼是前綴索引？

前綴索引說白了就是對文本的前幾個字符（具體是幾個字符在建立索引時指定）建立索引，這樣建立起來的索引更小，所以查詢更快。前綴索引能有效減小索引文件的大小，提高索引的速度。但是前綴索引也有它的壞處：MySQL 不能在 ORDER BY 或 GROUP BY 中使用前綴索引，也不能把它們用作覆蓋索引(Covering Index)。

建立前綴索引的語法：ALTER TABLE table_name ADD KEY(column_name(prefix_length));

3、主鍵準則

表必須有主鍵
不使用更新頻繁的列
儘量不選擇字符串列
不使用UUID MD5 HASH
默認使用非空的唯一鍵
建議選擇自增或發號器

4、重要的SQL必須被索引，核心SQL優先考慮覆蓋索索引

UPDATE、DELETE語句的WHERE條件列
ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT的字段
多表JOIN的字段

5、區分度最大的字段放在前面

選擇篩選性更優的字段放在最前面，比如單號、userid等，type，status等篩選性一般不建議放在最前面
索引根據左前綴原則，當建立一個聯合索引(a,b,c)，則查詢條件裏面只有包含(a)或(a,b)或(a,b,c)的時候才能走索引,(a,c)作爲條件的時候只能使用到a列索引,所以這個時候要確定a的返回列一定不能太多，不然語句設計就不合理,(b,c)則不能走索引
合理創建聯合索引（避免冗餘），(a,b,c) 相當於 (a) 、(a,b) 、(a,b,c)

6、索引禁忌

不在低基數列上建立索引，例如“性別”
不在索引列進行數學運算和函數運算
不要索引常用的小型表

7、儘量不使用外鍵

外鍵用來保護參照完整性，可在業務端實現
對父表和子表的操作會相互影響，降低可用性
INNODB本身對online DDL的限制

MYSQL 中索引的限制

MYISAM 存儲引擎索引長度的總和不能超過 1000 字節
BLOB 和 TEXT 類型的列只能創建前綴索引
MYSQL 目前不支持函數索引
使用不等於 (!= 或者 <>) 的時候, MYSQL 無法使用索引。
過濾字段使用函數運算 (如 abs (column)) 後, MYSQL無法使用索引。
join語句中join條件字段類型不一致的時候MYSQL無法使用索引
使用 LIKE 操作的時候如果條件以通配符開始 (如 ‘%abc…’)時, MYSQL無法使用索引。
使用非等值查詢的時候, MYSQL 無法使用 Hash 索引。

語句設計規範

1、使用預編譯語句

只傳參數，比傳遞SQL語句更高效
一次解析，多次使用
降低SQL注入概率

2、避免隱式轉換

會導致索引失效

3、充分利用前綴索引

必須是最左前綴
不可能同時用到兩個範圍條件
不使用%前導的查詢，如like “%ab”

4、不使用負向查詢，如not in/like

無法使用索引，導致全表掃描
全表掃描導致buffer pool利用率降低

5、避免使用存儲過程、觸發器、UDF、events等

讓數據庫做最擅長的事
降低業務耦合度，爲sacle out、sharding留有餘地
避開BUG

6、避免使用大表的JOIN

MySQL最擅長的是單表的主鍵/二級索引查詢
JOIN消耗較多內存，產生臨時表

7、避免在數據庫中進行數學運算

MySQL不擅長數學運算和邏輯判斷
無法使用索引

7、減少與數據庫的交互次數

INSERT … ON DUPLICATE KEY UPDATE
REPLACE INTO、INSERT IGNORE 、INSERT INTO VALUES(),(),()
UPDATE … WHERE ID IN(10,20,50,…)

8、合理的使用分頁

限制分頁展示的頁數
只能點擊上一頁、下一頁
採用延遲關聯

如何正確的使用分頁？

假如有類似下面分頁語句：SELECT * FROM table ORDER BY id LIMIT 10000, 10

由於MySQL裏對LIMIT OFFSET的處理方式是取出OFFSET+LIMIT的所有數據，然後去掉OFFSET，返回底部的LIMIT。所以，在OFFSET數值較大時，MySQL的查詢性能會非常低。可以使用id > n 的方式進行解決：

使用id > n 的方式有侷限性，對於id不連續的問題，可以通過翻頁的時候同時傳入最後一個id方式來解決。

//輸出時，找出當前結果集中的最大最小id   
//下一頁   
http://example.com/page.php?last=100   
select * from table where id<100 order by id desc limit 10   
//上一頁   
http://example.com/page.php?first=110   
select * from table where id>110 order by id desc limit 10

這種方式比較大的缺點是，如果在瀏覽中有插入/刪除操作，翻頁不會更新，而總頁數可能仍然是根據新的count(*) 來計算，最終可能會產生某些記錄訪問不到。爲了修補這個問題，可以繼續引入當前頁碼以及在上次翻頁以後是否有插入/刪除等影響總記錄數的操作並進行緩存

select * from table where id >= (select id from table order by id limit #offset#, 1)

9、拒絕大SQL，拆分成小SQL

充分利用QUERY CACHE
充分利用多核CPU

10、使用in代替or，in的值不超過1000個

11、禁止使用order by rand()

12、使用EXPLAIN診斷，避免生成臨時表

EXPLAIN語句（在MySQL客戶端中執行）可以獲得MySQL如何執行SELECT語句的信息。通過對SELECT語句執行EXPLAIN，可以知曉MySQL執行該SELECT語句時是否使用了索引、全表掃描、臨時表、排序等信息。儘量避免MySQL進行全表掃描、使用臨時表、排序等。詳見官方文檔。

13、用union all而不是union

union all與 union有什麼區別？

union和union all關鍵字都是將兩個結果集合併爲一個，但這兩者從使用和效率上來說都有所不同。

union在進行錶鏈接後會篩選掉重複的記錄，所以在錶鏈接後會對所產生的結果集進行排序運算，刪除重複的記錄再返回結果。如：

select * from test_union1    
union    
select * from test_union2

這個SQL在運行時先取出兩個表的結果，再用排序空間進行排序刪除重複的記錄，最後返回結果集，如果表數據量大的話可能會導致用磁盤進行排序。

而union all只是簡單的將兩個結果合併後就返回。這樣，如果返回的兩個結果集中有重複的數據，那麼返回的結果集就會包含重複的數據了。

從效率上說，union all要比union快很多，所以，如果可以確認合併的兩個結果集中不包含重複的數據的話，那麼就使用union all，如下：

select * from test_union1    
union all    
select * from test_union2

14、程序應有捕獲SQL異常的處理機制

15、禁止單條SQL語句同時更新多個表

16、不使用select * ，SELECT語句只獲取需要的字段

消耗CPU和IO、消耗網絡帶寬
無法使用覆蓋索引
減少表結構變更帶來的影響
因爲大，select/join 可能生成臨時表

17、UPDATE、DELETE語句不使用LIMIT

18、INSERT語句必須顯式的指明字段名稱，不使用INSERT INTO table()

19、INSERT語句使用batch提交（INSERT INTO table VALUES(),(),()……），values的個數不超過500

20、統計表中記錄數時使用COUNT(*)，而不是COUNT(primary_key)和COUNT(1) 備註：僅針對Myisam

21、數據更新建議使用二級索引先查詢出主鍵，再根據主鍵進行數據更新

22、禁止使用跨庫查詢

23、禁止使用子查詢，建議將子查詢轉換成關聯查詢

24、針對varchar類型字段的程序處理，請驗證用戶輸入，不要超出其預設的長度；

分表規範

單表一到兩年內數據量超過500w或數據容量超過10G考慮分表，需提前考慮歷史數據遷移或應用自行刪除歷史數據，採用等量均衡分表或根據業務規則分表均可。要分表的數據表必須與DBA商量分表策略

用HASH進行散表，表名後綴使用十進制數，下標從0開始
按日期時間分表需符合YYYY[MM][DD][HH]格式
採用合適的分庫分表策略。例如千庫十表、十庫百表等
禁止使用分區表，分區表對分區鍵有嚴格要，分區表在表變大後執行DDL、SHARDING、單表恢復等都變得更加困難。
拆分大字段和訪問頻率低的字段，分離冷熱數據

行爲規範

批量導入、導出數據必須提前通知DBA協助觀察
禁止在線上從庫執行後臺管理和統計類查詢
禁止有super權限的應用程序賬號存在
產品出現非數據庫導致的故障時及時通知DBA協助排查
推廣活動或上線新功能必須提前通知DBA進行流量評估
數據庫數據丟失，及時聯繫DBA進行恢復
對單表的多次alter操作必須合併爲一次操作
不在MySQL數據庫中存放業務邏輯
重大項目的數據庫方案選型和設計必須提前通知DBA參與
對特別重要的庫表，提前與DBA溝通確定維護和備份優先級
不在業務高峯期批量更新、查詢數據庫其他規範
提交線上建表改表需求，必須詳細註明所有相關SQL語句

MySQL命名、設計及使用規範

數據庫環境

命名規範

表設計規範

索引設計規範

語句設計規範

分表規範

行爲規範

其他規範

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