MySQL 資料庫設計總結

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作者：漆洪凱

規則1：一般情況可以選擇MyISAM存儲引擎，如果需要事務支持必須使用InnoDB存儲引擎。

註意：MyISAM存儲引擎 B-tree索引有一個很大的限制：參與一個索引的所有欄位的長度之和不能超過1000位元組。另外MyISAM數據和索引是分開，而InnoDB的數據存儲是按聚簇(cluster)索引有序排列的，主鍵是預設的聚簇(cluster)索引，因此MyISAM雖然在一般情況下，查詢性能比InnoDB高，但InnoDB的以主鍵為條件的查詢性能是非常高的。

規則2：命名規則。

1. 資料庫和表名應儘可能和所服務的業務模塊名一致
2. 服務與同一個子模塊的一類表應儘量以子模塊名(或部分單詞)為首碼或尾碼
3. 表名應儘量包含與所存放數據對應的單詞
4. 欄位名稱也應儘量保持和實際數據相對應
5. 聯合索引名稱應儘量包含所有索引鍵欄位名或縮寫，且各欄位名在索引名中的順序應與索引鍵在索引中的索引順序一致，並儘量包含一個類似idx的首碼或尾碼，以表明期對象類型是索引。
6. 約束等其他對象也應該儘可能包含所屬表或其他對象的名稱，以表明各自的關係

規則3：資料庫欄位類型定義

1. 經常需要計算和排序等消耗CPU的欄位,應該儘量選擇更為迅速的欄位，如用TIMESTAMP(4個位元組，最小值1970-01-01 00:00:00)代替Datetime（8個位元組，最小值1001-01-01 00:00:00）,通過整型替代浮點型和字元型
2. 變長欄位使用varchar，不要使用char
3. 對於二進位多媒體數據，流水隊列數據(如日誌)，超大文本數據不要放在資料庫欄位中

規則4：業務邏輯執行過程必須讀到的表中必須要有初始的值。避免業務讀出為負或無窮大的值導致程式失敗

規則5：並不需要一定遵守範式理論，適度的冗餘，讓Query儘量減少Join

規則6：訪問頻率較低的大欄位拆分出數據表。有些大欄位占用空間多，訪問頻率較其他欄位明顯要少很多，這種情況進行拆分，頻繁的查詢中就不需要讀取大欄位，造成IO資源的浪費。

規則7：大表可以考慮水平拆分。大表影響查詢效率，根據業務特性有很多拆分方式，像根據時間遞增的數據，可以根據時間來分。以id劃分的數據，可根據id%資料庫個數的方式來拆分。

一.資料庫索引

規則8：業務需要的相關索引是根據實際的設計所構造sql語句的where條件來確定的，業務不需要的不要建索引，不允許在聯合索引（或主鍵）中存在多於的欄位。特別是該欄位根本不會在條件語句中出現。

規則9：唯一確定一條記錄的一個欄位或多個欄位要建立主鍵或者唯一索引，不能唯一確定一條記錄，為了提高查詢效率建普通索引

規則10：業務使用的表，有些記錄數很少，甚至只有一條記錄，為了約束的需要，也要建立索引或者設置主鍵。

規則11：對於取值不能重覆，經常作為查詢條件的欄位，應該建唯一索引(主鍵預設唯一索引)，並且將查詢條件中該欄位的條件置於第一個位置。沒有必要再建立與該欄位有關的聯合索引。

規則12：對於經常查詢的欄位，其值不唯一，也應該考慮建立普通索引，查詢語句中該欄位條件置於第一個位置，對聯合索引處理的方法同樣。

規則13：業務通過不唯一索引訪問數據時，需要考慮通過該索引值返回的記錄稠密度，原則上可能的稠密度最大不能高於0.2，如果稠密度太大，則不合適建立索引了。

當通過這個索引查找得到的數據量占到表內所有數據的20%以上時，則需要考慮建立該索引的代價，同時由於索引掃描產生的都是隨機I/O，生其效率比全表順序掃描的順序I/O低很多。資料庫系統優化query的時候有可能不會用到這個索引。

規則14：需要聯合索引(或聯合主鍵)的資料庫要註意索引的順序。SQL語句中的匹配條件也要跟索引的順序保持一致。

註意：索引的順勢不正確也可能導致嚴重的後果。

規則15：表中的多個欄位查詢作為查詢條件，不含有其他索引，並且欄位聯合值不重覆，可以在這多個欄位上建唯一的聯合索引，假設索引欄位為 (a1,a2,...an),則查詢條件(a1 op val1,a2 op val2,...am op valm)m<=n,可以用到索引，查詢條件中欄位的位置與索引中的欄位位置是一致的。

規則16：聯合索引的建立原則(以下均假設在資料庫表的欄位a,b,c上建立聯合索引(a,b,c))

1. 聯合索引中的欄位應儘量滿足過濾數據從多到少的順序，也就是說差異最大的欄位應該房子第一個欄位
2. 建立索引儘量與SQL語句的條件順序一致，使SQL語句儘量以整個索引為條件，儘量避免以索引的一部分(特別是首個條件與索引的首個欄位不一致時)作為查詢的條件
3. Where a=1,where a>=12 and a<15,where a=1 and b<5 ,where a=1 and b=7 and c>=40為條件可以用到此聯合索引；而這些語句where b=10,where c=221,where b>=12 and c=2則無法用到這個聯合索引。
4. 當需要查詢的資料庫欄位全部在索引中體現時，資料庫可以直接查詢索引得到查詢信息無須對整個表進行掃描(這就是所謂的key-only)，能大大的提高查詢效率。 當a，ab，abc與其他表欄位關聯查詢時可以用到索引
5. 當a，ab，abc順序而不是b，c，bc，ac為順序執行Order by或者group不要時可以用到索引
6. 以下情況時，進行表掃描然後排序可能比使用聯合索引更加有效 a.表已經按照索引組織好了 b.被查詢的數據站所有數據的很多比例。

規則17：重要業務訪問數據表時。但不能通過索引訪問數據時，應該確保順序訪問的記錄數目是有限的，原則上不得多於10.

二.Query語句與應用系統優化

規則18：合理構造Query語句

1. Insert語句中，根據測試，批量一次插入1000條時效率最高，多於1000條時，要拆分，多次進行同樣的插入，應該合併批量進行。註意query語句的長度要小於mysqld的參數 max_allowed_packet
2. 查詢條件中各種邏輯操作符性能順序是and,or,in,因此在查詢條件中應該儘量避免使用在大集合中使用in
3. 永遠用小結果集驅動大記錄集，因為在mysql中，只有Nested Join一種Join方式，就是說mysql的join是通過嵌套迴圈來實現的。通過小結果集驅動大記錄集這個原則來減少嵌套迴圈的迴圈次數，以減少IO總量及CPU運算次數
4. 儘量優化Nested Join內層迴圈。
5. 只取需要的columns，儘量不要使用select *
6. 僅僅使用最有效的過濾欄位，where 字句中的過濾條件少為好
7. 儘量避免複雜的Join和子查詢 Mysql在併發這塊做得並不是太好，當併發量太高的時候，整體性能會急劇下降，這主要與Mysql內部資源的爭用鎖定控制有關，MyIsam用表鎖，InnoDB好一些用行鎖。

規則19：應用系統的優化

1. 合理使用cache，對於變化較少的部分活躍數據通過應用層的cache緩存到記憶體中，對性能的提升是成數量級的。
2. 對重覆執行相同的query進行合併，減少IO次數。
3. 事務相關性最小原則

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