30条数据库设计规范

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-02-17 03:16 8阅读 0赞

一、基础规范  
（1）必须使用InnoDB存储引擎

解读：支持事务、行级锁、并发性能更好、CPU及内存缓存页优化使得资源利用率更高

（2）必须使用UTF8字符集

解读：万国码，无需转码，无乱码风险，节省空间

（3）数据表、数据字段必须加入中文注释

解读：N年后谁tm知道这个r1,r2,r3字段是干嘛的

（4）禁止使用存储过程、视图、触发器、Event

解读：高并发大数据的互联网业务，架构设计思路是“解放数据库CPU，将计算转移到服务层”，并发量大的情况下，这些功能很可能将数据库拖死，业务逻辑放到服务层具备更好的扩展性，能够轻易实现“增机器就加性能”。数据库擅长存储与索引，CPU计算还是上移吧

（5）禁止存储大文件或者大照片

解读：为何要让数据库做它不擅长的事情？大文件和照片存储在文件系统，数据库里存URI多好

二、命名规范  
（6）只允许使用内网域名，而不是ip连接数据库

（7）线上环境、开发环境、测试环境数据库内网域名遵循命名规范

业务名称：xxx

线上环境：dj.xxx.db

开发环境：dj.xxx.rdb

测试环境：dj.xxx.tdb

从库在名称后加-s标识，备库在名称后加-ss标识

线上从库：dj.xxx-s.db

线上备库：dj.xxx-sss.db

（8）库名、表名、字段名：小写，下划线风格，不超过32个字符，必须见名知意，禁止拼音英文混用

（9）表名t\_xxx，非唯一索引名idx\_xxx，唯一索引名uniq\_xxx

三、表设计规范  
（10）单实例表数目必须小于500

（11）单表列数目必须小于30

（12）表必须有主键，例如自增主键

解读：

a）主键递增，数据行写入可以提高插入性能，可以避免page分裂，减少表碎片提升空间和内存的使用

b）主键要选择较短的数据类型， Innodb引擎普通索引都会保存主键的值，较短的数据类型可以有效的减少索引的磁盘空间，提高索引的缓存效率

c） 无主键的表删除，在row模式的主从架构，会导致备库夯住

（13）禁止使用外键，如果有外键完整性约束，需要应用程序控制

解读：外键会导致表与表之间耦合，update与delete操作都会涉及相关联的表，十分影响sql 的性能，甚至会造成死锁。高并发情况下容易造成数据库性能，大数据高并发业务场景数据库使用以性能优先

四、字段设计规范  
（14）必须把字段定义为NOT NULL并且提供默认值

解读：

a）null的列使索引/索引统计/值比较都更加复杂，对MySQL来说更难优化

b）null 这种类型MySQL内部需要进行特殊处理，增加数据库处理记录的复杂性；同等条件下，表中有较多空字段的时候，数据库的处理性能会降低很多

c）null值需要更多的存储空，无论是表还是索引中每行中的null的列都需要额外的空间来标识

d）对null 的处理时候，只能采用is null或is not null，而不能采用=、in、<、<>、!=、not in这些操作符号。如：where name!=’shenjian’，如果存在name为null值的记录，查询结果就不会包含name为null值的记录

（15）禁止使用TEXT、BLOB类型

解读：会浪费更多的磁盘和内存空间，非必要的大量的大字段查询会淘汰掉热数据，导致内存命中率急剧降低，影响数据库性能

（16）禁止使用小数存储货币

解读：使用整数吧，小数容易导致钱对不上

（17）必须使用varchar(20)存储手机号

解读：

a）涉及到区号或者国家代号，可能出现±()

b）手机号会去做数学运算么？

c）varchar可以支持模糊查询，例如：like“138%”

（18）禁止使用ENUM，可使用TINYINT代替

解读：

a）增加新的ENUM值要做DDL操作

b）ENUM的内部实际存储就是整数，你以为自己定义的是字符串？

五、索引设计规范  
（19）单表索引建议控制在5个以内

（20）单索引字段数不允许超过5个

解读：字段超过5个时，实际已经起不到有效过滤数据的作用了

（21）禁止在更新十分频繁、区分度不高的属性上建立索引

解读：

a）更新会变更B+树，更新频繁的字段建立索引会大大降低数据库性能

b）“性别”这种区分度不大的属性，建立索引是没有什么意义的，不能有效过滤数据，性能与全表扫描类似

（22）建立组合索引，必须把区分度高的字段放在前面

解读：能够更加有效的过滤数据

六、SQL使用规范  
（23）禁止使用SELECT \*，只获取必要的字段，需要显示说明列属性

解读：

a）读取不需要的列会增加CPU、IO、NET消耗

b）不能有效的利用覆盖索引

c）使用SELECT \*容易在增加或者删除字段后出现程序BUG

（24）禁止使用INSERT INTO t\_xxx VALUES(xxx)，必须显示指定插入的列属性

解读：容易在增加或者删除字段后出现程序BUG

（25）禁止使用属性隐式转换

解读：SELECT uid FROM t\_user WHERE phone=13812345678 会导致全表扫描，而不能命中phone索引，猜猜为什么？（这个线上问题不止出现过一次）

（26）禁止在WHERE条件的属性上使用函数或者表达式

解读：SELECT uid FROM t\_user WHERE from\_unixtime(day)>=‘2017-02-15’ 会导致全表扫描

正确的写法是：SELECT uid FROM t\_user WHERE day>= unix\_timestamp(‘2017-02-15 00:00:00’)

（27）禁止负向查询，以及%开头的模糊查询

解读：

a）负向查询条件：NOT、!=、<>、!<、!>、NOT IN、NOT LIKE等，会导致全表扫描

b）%开头的模糊查询，会导致全表扫描

（28）禁止大表使用JOIN查询，禁止大表使用子查询

解读：会产生临时表，消耗较多内存与CPU，极大影响数据库性能

（29）禁止使用OR条件，必须改为IN查询

解读：旧版本Mysql的OR查询是不能命中索引的，即使能命中索引，为何要让数据库耗费更多的CPU帮助实施查询优化呢？

（30）应用程序必须捕获SQL异常，并有相应处理

总结：大数据量高并发的互联网业务，极大影响数据库性能的都不让用，不让用哟。

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更新：  
必须使用UTF8字符集

和DBA负责人确认后，纠正为“新库默认使用utf8mb4字符集”。

这点感谢网友的提醒，utf8mb4是utf8的超集，emoji表情以及部分不常见汉字在utf8下会表现为乱码，故需要升级至utf8mb4。

默认使用这个字符集的原因是：“标准，万国码，无需转码，无乱码风险”，并不“节省空间”。

一个潜在坑：阿里云上RDS服务如果要从utf8升级为utf8mb4，需要重启实例，所以并没有把所有的数据库升级成这个字符集，而是“新库默认使用utf8mb4字符集”。

自搭的Mysql可以完成在线转换，而不需要重启数据库实例。

规范：数据表、数据字段必须加入中文注释

这一点应该没有疑问。

不过也有朋友提出，加入注释会方便黑客，建议“注释写在文档里，文档和数据库同步更新”。这个建议根据经验来说是不太靠谱的：

（1）不能怕bug就不写代码，怕黑客就不写注释，对吧？

（2）文档同步更新也不太现实，还是把注释写好，代码可读性做好更可行，互联网公司的文档管理？呆过互联网公司的同学估计都清楚。

规范：禁止使用存储过程、视图、触发器、Event

规范：禁止使用外键，如果有外键完整性约束，需要应用程序控制

规范：禁止大表使用JOIN查询，禁止大表使用子查询

很多网友提出，这些规范不合理，完全做到不可能。

如原文所述，数据库30条规范的背景是“并发量大、数据量大的互联网业务”，这类业务架构设计的重点往往是吞吐量，性能优先（和钱相关的少部分业务是一致性优先），对数据库性能影响较大的数据库特性较少使用。这类场景的架构方向是“解放数据库CPU，把复杂逻辑计算放到服务层”，服务层具备更好的扩展性，容易实现“增机器就扩充性能”，数据库擅长存储与索引，勿让数据库背负过重的任务。

关于这个点，再有较真的柳岩小编就不回复了哈，任何事情都没有百分之百，但的数据库使用确实没有存储过程、视图、触发器、外键、用户自定义函数，针对业务特性设计架构，等单库吞吐量到了几千上万，就明白这些规范的重要性啦。

规范：只允许使用内网域名，而不是ip连接数据库

这一点应该也没有疑问。

不只是数据库，缓存（memcache、redis）的连接，服务（service）的连接都必须使用内网域名，机器迁移/平滑升级/运维管理…太多太多的好处，如果朋友你还是采用ip直连的，赶紧升级到内网域名吧。

规范：禁止使用小数存储国币

有朋友问存储前乘以100，取出后除以100是否可行，个人建议“尽量少的使用除法”。

曾经踩过这样的坑，100元分3天摊销，每天摊销100/3元，结果得到3个33.33。后来实施对账系统，始终有几分钱对不齐，郁闷了很久（不是几分钱的事，是业务方质疑的眼神让研发很不爽），最后发现是除法惹的祸。

解决方案：使用“分”作为单位，这样数据库里就是整数了。

案例：SELECT uid FROM t\_user WHERE phone=13812345678 会导致全表扫描，而不能命中phone索引

这个坑大家没踩过么？

phone是varchar类型，SQL语句带入的是整形，故不会命中索引，加个引号就好了：

SELECT uid FROM t\_user WHERE phone=’13812345678’