MYSQL數據庫設計規範
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數據庫命名規範
採用26個英文字母(區分大小寫)和0-9的自然數(經常不需要)加上下劃線'_'組成;
命名簡潔明確(長度不能超過30個字符);
例如：user, stat, log, 也可以wifi_user, wifi_stat, wifi_log給數據庫加個前綴;
除非是備份數據庫可以加0-9的自然數：user_db_20151210; -
數據庫表名命名規範
採用26個英文字母(區分大小寫)和0-9的自然數(經常不需要)加上下劃線''組成;
命名簡潔明確,多個單詞用下劃線''分隔;
例如：user_login, user_profile, user_detail, user_role, user_role_relation,
user_role_right, user_role_rightrelation
表前綴'user'可以有效的把相同關係的表顯示在一起; -
數據庫表字段名命名規範
採用26個英文字母(區分大小寫)和0-9的自然數(經常不需要)加上下劃線''組成;
命名簡潔明確,多個單詞用下劃線''分隔;
例如：user_login表字段 user_id, user_name, pass_word, eamil, tickit, status, mobile, add_time;
每個表中必須有自增主鍵,add_time(默認系統時間)
表與表之間的相關聯字段名稱要求儘可能的相同; -
數據庫表字段類型規範
用盡量少的存儲空間來存數一個字段的數據;
例如：能使用int就不要使用varchar、char,能用varchar(16)就不要使用varchar(256);
IP地址最好使用int類型;
固定長度的類型最好使用char,例如：郵編;
能使用tinyint就不要使用smallint,int;
最好給每個字段一個默認值,最好不能爲null; -
數據庫表索引規範
命名簡潔明確,例如：user_login表user_name字段的索引應爲user_name_index唯一索引;
爲每個表創建一個主鍵索引;
爲每個表創建合理的索引;
建立複合索引請慎重; -
簡單熟悉數據庫範式
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第一範式(1NF)：字段值具有原子性,不能再分(所有關係型數據庫系統都滿足第一範式);
例如：姓名字段,其中姓和名是一個整體,如果區分姓和名那麼必須設立兩個獨立字段; -
第二範式(2NF)：一個表必須有主鍵,即每行數據都能被唯一的區分;
備註：必須先滿足第一範式; - 第三範式(3NF)：一個表中不能包涵其他相關表中非關鍵字段的信息,即數據表不能有沉餘字段;
備註：必須先滿足第二範式;
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MYSQL數據庫設計原則
核心原則
- 不在數據庫做運算;
- cpu計算務必移至業務層;
- 控制列數量(字段少而精,字段數建議在20以內);
- 平衡範式與冗餘(效率優先；往往犧牲範式)
- 拒絕3B(拒絕大sql語句：big sql、拒絕大事物：big transaction、拒絕大批量：big batch);
字段類原則
- 用好數值類型(用合適的字段類型節約空間);
- 字符轉化爲數字(能轉化的最好轉化,同樣節約空間、提高查詢性能);
- 避免使用NULL字段(NULL字段很難查詢優化、NULL字段的索引需要額外空間、NULL字段的複合索引無效);
- 少用text類型(儘量使用varchar代替text字段);
索引類原則
- 合理使用索引(改善查詢,減慢更新,索引一定不是越多越好);
- 字符字段必須建前綴索引;
- 不在索引做列運算;
- innodb主鍵推薦使用自增列(主鍵建立聚簇索引,主鍵不應該被修改,字符串不應該做主鍵)(理解Innodb的索引保存結構就知道了);
- 不用外鍵(由程序保證約束);
sql類原則
- sql語句儘可能簡單(一條sql只能在一個cpu運算,大語句拆小語句,減少鎖時間,一條大sql可以堵死整個庫)
- 簡單的事務
- 避免使用trig/func(觸發器、函數不用客戶端程序取而代之)
- 不用select *(消耗cpu,io,內存,帶寬,這種程序不具有擴展性)
- OR改寫爲IN(or的效率是n級別)
- OR改寫爲UNION(mysql的索引合併很弱智)
select id from t where phone = ’159′ or name = ‘john’; => select id from t where phone=’159′ union select id from t where name=’jonh’ - 避免負向%
- 慎用count(*)
- limit高效分頁(limit越大，效率越低)
- 使用union all替代union(union有去重開銷)
- 少用連接join
- 使用group by
- 請使用同類型比較
- 打散批量更新
性能分析工具
- show profile
- mysqlsla
- mysqldumpslow
- explain
- show slow log
- show processlist
數據庫設計原則
原始單據與實體之間的關係
可以是一對一、一對多、多對多的關係。在一般情況下，它們是一對一的關係：即一張原始單據對應且只對應一個實體。在特殊情況下，它們可能是一對多或多對一的關係，即一張原始單證對應多個實體，或多張原始單證對應一個實體.這裏的實體可以理解爲基本表。明確這種對應關係後，對我們設計錄入界面大有好處。
〖例1〗：一份員工履歷資料，在人力資源信息系統中，就對應三個基本表：員工基本情況表、社會關係表、工作簡歷表。
這就是“一張原始單證對應多個實體”的典型例子。 - 主鍵與外鍵
一般而言，一個實體不能既無主鍵又無外鍵。在E—R 圖中, 處於葉子部位的實體, 可以定義主鍵，也可以不定義主鍵 (因爲它無子孫), 但必須要有外鍵(因爲它有父親)。
主鍵與外鍵的設計，在全局數據庫的設計中，佔有重要地位。當全局數據庫的設計完成以後，有個美國數據庫設計專家說：“鍵，到處都是鍵，除了鍵之外，什麼也沒有”，這就是他的數據庫設計經驗之談，也反映了他對信息系統核 心(數據模型)的高度抽象思想。因爲：主鍵是實體的高度抽象，主鍵與外鍵的配對，表示實體之間的連接。
基本表的性質
基本表與中間表、臨時表不同，因爲它具有如下四個特性：
- 原子性。基本表中的字段是不可再分解的。
- 原始性。基本表中的記錄是原始數據（基礎數據）的記錄。
- 演繹性。由基本表與代碼表中的數據，可以派生出所有的輸出數據。
- 穩定性。基本表的結構是相對穩定的，表中的記錄是要長期保存的。
理解基本表的性質後，在設計數據庫時，就能將基本表與中間表、臨時表區分開來。
範式標準
基本表及其字段之間的關係, 應儘量滿足第三範式。但是，滿足第三範式的數據庫設計，往往不是最好的設計。爲了提高數據庫的運行效率，常常需要降低範式標準：適當增加冗餘，達到以空間換時間的目的。
〖例2〗：有一張存放商品的基本表，如表1所示。“金額”這個字段的存在，表明該表的設計不滿足第三範式，因爲“金額”可以由“單價”乘以“數量”得到，說明“金額”是冗餘字段。但是，增加“金額”這個冗餘字段，可以提高查詢統計的速度，這就是以空間換時間的作法.在Rose 2002中，規定列有兩種類型：數據列和計算列。“金額”這樣的列被稱爲“計算列”，而“單價”和 “數量”這樣的列被稱爲“數據列”。
表1 商品表的表結構
商品名稱 商品型號 單價 數量 金額
電視機 29吋 2,500 40 100,000 通俗地理解三個範式
通俗地理解三個範式，對於數據庫設計大有好處。在數據庫設計中，爲了更好地應用三個範式，就必須通俗地理解三個範式(通俗地理解是夠用的理解，並不是最科學最準確的理解)：
- 第一範式：1NF是對屬性的原子性約束，要求屬性具有原子性，不可再分解；
- 第二範式：2NF是對記錄的惟一性約束，要求記錄有惟一標識，即實體的惟一性；
- 第三範式：3NF是對字段冗餘性的約束，即任何字段不能由其他字段派生出來，它要求字段沒有冗餘。
沒有冗餘的數據庫設計可以做到。但是，沒有冗餘的數據庫未必是最好的數據庫，有時爲了提高運行效率，就必須降低範式標準，適當保留冗餘數據。具體做法是：在概念數據模型設計時遵守第三範式，降低範式標準的工作放到物理數據模型設計時考慮。降低範式就是增加字段，允許冗餘。 要善於識別與正確處理多對多的關係
若兩個實體之間存在多對多的關係，則應消除這種關係。消除的辦法是，在兩者之間增加第三個實體。這樣，原來一 個多對多的關係，現在變爲兩個一對多的關係。要將原來兩個實體的屬性合理地分配到三個實體中去。這裏的第三個實體，實質上是一個較複雜的關係，它對應一張基本表。一般來講，數據庫設計工具不能識別多對多的關係，但能處理多對多的關係。
〖例3〗：在“圖書館信息系統”中，“圖書”是一個實體，“讀者”也是一個實體。這兩個實體之間的關係，是一 個典型的多對多關係：一本圖書在不同時間可以被多個讀者借閱，一個讀者又可以借多本圖書。爲此，要在二者之間增加第三個實體，該實體取名爲“借還書”，它的屬性爲：借還時間、借還標誌(0表示借書，1表示還書)，另外，它還應該有兩個外鍵(“圖書”的主鍵，“讀者”的主鍵)，使它能與“圖書”和“讀者”連接。
注視：
圖書 1 和 該實體取名爲“借還書” n
讀者 1 和 該實體取名爲“借還書” n 主鍵PK的取值方法
PK是供程序員使用的表間連接工具，可以是一無物理意義的數字串, 由程序自動加1來實現。也可以是有物理意義的字段名或字段名的組合。不過前者比後者好。當PK是字段名的組合時，建議字段的個數不要太多，多了不但索引佔用空間大，而且速度也慢。
正確認識數據冗餘
主鍵與外鍵在多表中的重複出現, 不屬於數據冗餘，這個概念必須清楚，事實上有許多人還不清楚。非鍵字段的重複出現, 纔是數據冗餘！而且是一種低級冗餘，即重複性的冗餘。高級冗餘不是字段的重複出現，而是字段的派生出現。
〖例4〗：商品中的“單價、數量、金額”三個字段，“金額”就是由“單價”乘以“數量”派生出來的，它就是冗餘， 而且是一種高級冗餘。冗餘的目的是爲了提高處理速度。只有低級冗餘纔會增加數據的不一致性，因爲同一數據，可能從不同時間、地點、角色上多次錄入。因此，我們提倡高級冗餘(派生性冗餘)，反對低級冗餘(重複性冗餘)。 中間表、報表和臨時表
中間表是存放統計數據的表，它是爲數據倉庫、輸出報表或查詢結果而設計的，有時它沒有主鍵與外鍵(數據倉庫除外)。臨時表是程序員個人設計的，存放臨時記錄，爲個人所用。
基表和中間表由DBA維護，臨時表由程序員自己用程序自動維護。
完整性約束表現在三個方面
- 域的完整性：用Check來實現約束，在數據庫設計工具中，對字段的取值範圍進行定義時，有一個Check按鈕，通過它定義字段的值城。
- 參照完整性：用PK、FK、表級觸發器來實現。
- 用戶定義完整性：它是一些業務規則，用存儲過程和觸發器來實現。
防止數據庫設計打補丁的方法是“三少原則”
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一個數據庫中表的個數越少越好。只有表的個數少了，才能說明系統的E--R圖少而精，去掉了重複的多餘的實體，形成了對客觀世界的高度抽象，進行了系統的數據集成，防止了打補丁式的設計；
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一個表中組合主鍵的字段個數越少越好。因爲主鍵的作用，一是建主鍵索引，二是做爲子表的外鍵，所以組合主鍵的字段個數少了，不僅節省了運行時間，而且節省了索引存儲空間；
- 一個表中的字段個數越少越好。只有字段的個數少了，才能說明在系統中不存在數據重複，且很少有數據冗餘，更重要的是督促讀者學會“列變行”，這樣就防止了將子表中的字段拉入到主表中去，在主表中留下許多空餘的字段。所謂“列變行”，就是將主表中的一部分內容拉出去，另外單獨建一個子表。這個方法很簡 單，有的人就是不習慣、不採納、不執行。
數據庫設計的實用原則是：在數據冗餘和處理速度之間找到合適的平衡點。“三少”是一個整體概念，綜合觀點， 不能孤立某一個原則。該原則是相對的，不是絕對的。“三多”原則肯定是錯誤的。試想：若覆蓋系統同樣的功 能，一百個實體(共一千個屬性) 的E--R圖，肯定比二百個實體(共二千個屬性) 的E--R圖，要好得多。
提倡“三少”原則，是叫讀者學會利用數據庫設計技術進行系統的數據集成。數據集成的步驟是將文件系統集成 爲應用數據庫，將應用數據庫集成爲主題數據庫，將主題數據庫集成爲全局綜合數據庫。集成的程度越高，數據 共享性就越強，信息孤島現象就越少，整個企業信息系統的全局E—R圖中實體的個數、主鍵的個數、屬性的個數 就會越少。
提倡“三少”原則的目的，是防止讀者利用打補丁技術，不斷地對數據庫進行增刪改，使企業數據庫變成了隨意 設計數據庫表的“垃圾堆”，或數據庫表的“大雜院”，最後造成數據庫中的基本表、代碼表、中間表、臨時表 雜亂無章，不計其數（即動態創表而增加表數量），導致企事業單位的信息系統無法維護而癱瘓。
“三多”原則任何人都可以做到，該原則是“打補丁方法”設計數據庫的歪理學說。“三少”原則是少而精的原則，它要求有較高的數據庫設計技巧與藝術，不是任何人都能做到的，因爲該原則是杜絕用“打補丁方法” 設計數據庫的理論依據。 - 提高數據庫運行效率的辦法
在給定的系統硬件和系統軟件條件下，提高數據庫系統的運行效率的辦法是：
- 在數據庫物理設計時，降低範式，增加冗餘, 少用觸發器, 多用存儲過程。
- 當計算非常複雜、而且記錄條數非常巨大時(例如一千萬條)，複雜計算要先在數據庫外面，以文件系統方式用C++語言計算處理完成之後，最後才入庫追加到表中去。這是電信計費系統設計的經驗。
- 發現某個表的記錄太多，例如超過一千萬條，則要對該表進行水平分割。水平分割的做法是，以該表主鍵PK的某個值爲界線，將該表的記錄水平分割爲兩個表（即可以表維護 錶行數過大 手動分割爲兩個 建個兩表union的視圖對程序透明）。若發現某個表的字段太多，例如超過八十個，則垂直分割該表，將原來的一個表分解爲兩個表。
- 對數據庫管理系統DBMS進行系統優化，即優化各種系統參數，如緩衝區個數。
- 在使用面向數據的SQL語言進行程序設計時，儘量採取優化算法。
總之，要提高數據庫的運行效率，必須從數據庫系統級優化、數據庫設計級優化、程序實現級優化，這三個層次上同時下功夫。