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阿里Java開發手冊部分加註——MySQL 資料庫

五、MySQL 資料庫

(一) 建表規約

1.【強制】表達是與否概念的欄位,必須使用 is_xxx 的方式命名,資料型別是 unsigned tinyint (1 表示是,0 表示否)。

說明:任何欄位如果為非負數,必須是 unsigned。

注意:POJO 類中的任何布林型別的變數,都不要加 is 字首,所以,需要在<resultMap>設定

從 is_xxx 到 Xxx 的對映關係。資料庫表示是與否的值,使用 tinyint 型別,堅持 is_xxx 的命名方式是為了明確其取值含義與取值範圍。

正例:表達邏輯刪除的欄位名 is_deleted,1 表示刪除,0 表示未刪除。

2.【強制】表名、欄位名必須使用小寫字母或數字,禁止出現數字開頭,禁止兩個下劃線中間只出現數字。資料庫欄位名的修改代價很大,因為無法進行預釋出,所以欄位名稱需要慎重考慮。說明:MySQL 在 Windows 下不區分大小寫,但在 Linux 下預設是區分大小寫。因此,資料庫名、表名、欄位名,都不允許出現任何大寫字母,避免節外生枝。

正例:aliyun_admin,rdc_config,level3_name

反例:AliyunAdmin,rdcConfig,level_3_name

3.【強制】表名不使用複數名詞。

說明:表名應該僅僅表示表裡面的實體內容,不應該表示實體數量,對應於 DO 類名也是單數形式,符合表達習慣。

4.【強制】禁用保留字,如 desc、range、match、delayed 等,請參考 MySQL 官方保留字。

5.【強制】主鍵索引名為 pk_欄位名;唯一索引名為 uk_欄位名;普通索引名則為 idx_欄位名。說明:pk_ 即 primary key;uk_ 即 unique key;idx_ 即 index 的簡稱。

6.【強制】小數型別為 decimal,禁止使用 float 和 double。

說明:float 和 double 在儲存的時候,存在精度損失的問題,很可能在值的比較時,得到不正確的結果。如果儲存的資料範圍超過 decimal 的範圍,建議將資料拆成整數和小數分開儲存。

7.【強制】如果儲存的字串長度幾乎相等,使用 char 定長字串型別。

8.【強制】varchar 是可變長字串,不預先分配儲存空間,長度不要超過 5000,如果儲存長度大於此值,定義欄位型別為 text,獨立出來一張表,用主鍵來對應,避免影響其它欄位索引效率。

9.【強制】表必備三欄位:id, gmt_create, gmt_modified。

說明:其中 id 必為主鍵,型別為 bigint unsigned、單表時自增、步長為 1。gmt_create, gmt_modified 的型別均為 datetime 型別,前者現在時表示主動建立,後者過去分詞表示被動更新。

10.【推薦】表的命名最好是加上“業務名稱_表的作用”。

正例:alipay_task / force_project / trade_config

11.【推薦】庫名與應用名稱儘量一致。

12.【推薦】如果修改欄位含義或對欄位表示的狀態追加時,需要及時更新欄位註釋。

13.【推薦】欄位允許適當冗餘,以提高查詢效能,但必須考慮資料一致。冗餘欄位應遵循:

1)不是頻繁修改的欄位。

2)不是 varchar 超長欄位,更不能是 text 欄位。

正例:商品類目名稱使用頻率高,欄位長度短,名稱基本一成不變,可在相關聯的表中冗餘存

儲類目名稱,避免關聯查詢。

14.【推薦】單錶行數超過 500 萬行或者單表容量超過 2GB,才推薦進行分庫分表。

說明:如果預計三年後的資料量根本達不到這個級別,請不要在建立表時就分庫分表。

15.【參考】合適的字元儲存長度,不但節約資料庫表空間、節約索引儲存,更重要的是提升檢索速度。

正例:如下表,其中無符號值可以避免誤存負數,且擴大了表示範圍。

    物件            年齡區間            型別        位元組        表示範圍    
                                                
                                                    
                                                    
    人            150 歲之內            tinyint unsigned    1        無符號值:0    到 255
                                            
    龜            數百歲            smallint unsigned    2        無符號值:0    到 65535
                                            
    恐龍化石            數千萬年            int unsigned    4        無符號值:0    到約 42.9 億
                                            
    太陽            約 50 億年            bigint unsigned    8        無符號值:0    到約 10 的 19 次方
                                                    

(二) 索引規約

1.【強制】業務上具有唯一特性的欄位,即使是多個欄位的組合,也必須建成唯一索引。

說明:不要以為唯一索引影響了 insert 速度,這個速度損耗可以忽略,但提高查詢速度是明顯的;另外,即使在應用層做了非常完善的校驗控制,只要沒有唯一索引,根據墨菲定律,必然有髒資料產生。

2.【強制】超過三個表禁止 join。需要 join 的欄位,資料型別必須絕對一致;多表關聯查詢時,保證被關聯的欄位需要有索引。

說明:即使雙表 join 也要注意表索引、SQL 效能。

3.【強制】在 varchar 欄位上建立索引時,必須指定索引長度,沒必要對全欄位建立索引,根據實際文字區分度決定索引長度即可。

說明:索引的長度與區分度是一對矛盾體,一般對字串型別資料,長度為 20 的索引,區分度會高達 90%以上,可以使用 count(distinct left(列名, 索引長度))/count(*)的區分度來確定。


4.【強制】頁面搜尋嚴禁左模糊或者全模糊,如果需要請走搜尋引擎來解決。

說明:索引檔案具有 B-Tree 的最左字首匹配特性,如果左邊的值未確定,那麼無法使用此索引。

5.【推薦】如果有 order by 的場景,請注意利用索引的有序性。order by 最後的欄位是組合索引的一部分,並且放在索引組合順序的最後,避免出現 file_sort 的情況,影響查詢效能。正例:where a=? and b=? order by c; 索引:a_b_c

反例:索引中有範圍查詢,那麼索引有序性無法利用,如:WHERE a>10 ORDER BY b; 索引 a_b 無法排序。

6.【推薦】利用覆蓋索引來進行查詢操作,避免回表。

說明:如果一本書需要知道第 11 章是什麼標題,會翻開第 11 章對應的那一頁嗎?目錄瀏覽一下就好,這個目錄就是起到覆蓋索引的作用。

正例:能夠建立索引的種類分為主鍵索引、唯一索引、普通索引三種,而覆蓋索引只是一種查

詢的一種效果,用 explain 的結果,extra 列會出現:using index。

7.【推薦】利用延遲關聯或者子查詢優化超多分頁場景。

說明:MySQL 並不是跳過 offset 行,而是取 offset+N 行,然後返回放棄前 offset 行,返回 N 行,那當 offset 特別大的時候,效率就非常的低下,要麼控制返回的總頁數,要麼對超過特定閾值的頁數進行 SQL 改寫。

正例:先快速定位需要獲取的 id 段,然後再關聯:

SELECT a.* FROM 表 1 a, (select id from 表 1 where 條件 LIMIT 100000,20 ) b where a.id=b.id

8.【推薦】 SQL 效能優化的目標:至少要達到 range 級別,要求是 ref 級別,如果可以是 consts

最好。

說明:

1)consts 單表中最多隻有一個匹配行(主鍵或者唯一索引),在優化階段即可讀取到資料。

2)ref 指的是使用普通的索引(normal index)。

3)range 對索引進行範圍檢索。

反例:explain 表的結果,type=index,索引物理檔案全掃描,速度非常慢,這個 index 級

別比較 range 還低,與全表掃描是小巫見大巫。

9.【推薦】建組合索引的時候,區分度最高的在最左邊。

正例:如果 where a=? and b=? ,如果 a 列的幾乎接近於唯一值,那麼只需要單建 idx_a 索引即可。

說明:存在非等號和等號混合時,在建索引時,請把等號條件的列前置。如:where c>? and d=? 那麼即使 c 的區分度更高,也必須把 d 放在索引的最前列,即索引 idx_d_c。

10.【推薦】防止因欄位型別不同造成的隱式轉換,導致索引失效。

11.【參考】建立索引時避免有如下極端誤解:

1)寧濫勿缺。認為一個查詢就需要建一個索引。

2)寧缺勿濫。認為索引會消耗空間、嚴重拖慢更新和新增速度。

3)抵制惟一索引。認為業務的惟一性一律需要在應用層通過“先查後插”方式解決。
(三) SQL 語句

1.【強制】不要使用 count(列名)或 count(常量)來替代 count(*),count(*)是 SQL92 定義的

標準統計行數的語法,跟資料庫無關,跟 NULL 和非 NULL 無關。

說明:count(*)會統計值為 NULL 的行,而 count(列名)不會統計此列為 NULL 值的行。

2.【強制】count(distinct col) 計算該列除 NULL 之外的不重複行數,注意 count(distinct col1, col2) 如果其中一列全為 NULL,那麼即使另一列有不同的值,也返回為 0。

3.【強制】當某一列的值全是 NULL 時,count(col)的返回結果為 0,但 sum(col)的返回結果為

NULL,因此使用 sum()時需注意 NPE 問題。

正例:可以使用如下方式來避免 sum 的 NPE 問題:SELECT IF(ISNULL(SUM(g)),0,SUM(g)) FROM table;
格式:IF(Condition,A,B)
意義:當Condition為TRUE時,返回A;當Condition為FALSE時,返回B。

4.【強制】使用 ISNULL()來判斷是否為 NULL 值。

說明:NULL 與任何值的直接比較都為 NULL。

1)  NULL<>NULL 的返回結果是 NULL,而不是 false。

2)  NULL=NULL 的返回結果是 NULL,而不是 true。

3)  NULL<>1 的返回結果是 NULL,而不是 true。

5.【強制】 在程式碼中寫分頁查詢邏輯時,若 count 為 0 應直接返回,避免執行後面的分頁語句。

6.【強制】不得使用外來鍵與級聯,一切外來鍵概念必須在應用層解決。
A表的外來鍵是:在B表中作為主鍵,但在A表中不是主鍵的屬性(或多個屬性的組合)。

說明:以學生和成績的關係為例,學生表中的 student_id 是主鍵,那麼成績表(課程號和學號共同構成主鍵)中的 student_id 則為外來鍵。如果更新學生表中的 student_id,同時觸發成績表中的 student_id 更新,即為級聯更新。外來鍵與級聯更新適用於單機低併發,不適合分散式、高併發叢集;級聯更新是強阻塞,存在資料庫更新風暴的風險;外來鍵影響資料庫的插入速度。

7.【強制】禁止使用儲存過程,儲存過程難以除錯和擴充套件,更沒有移植性。
注:儲存過程(Stored Procedure)是在大型資料庫系統中,一組為了完成特定功能的SQL 語句集,儲存在資料庫中,經過第一次編譯後呼叫不需要再次編譯,使用者通過指定儲存過程的名字並給出引數(如果該儲存過程帶有引數)來執行它。

8.【強制】資料訂正(特別是刪除、修改記錄操作)時,要先 select,避免出現誤刪除,確認無誤才能執行更新語句。

9.【推薦】in 操作能避免則避免,若實在避免不了,需要仔細評估 in 後邊的集合元素數量,控制在 1000 個之內。

10.【參考】如果有國際化需要,所有的字元儲存與表示,均以 utf-8 編碼,注意字元統計函式的區別。

說明:

SELECT LENGTH("輕鬆工作"); 返回為 12
UTF-8(Unicode transfer format -8)中漢字佔三個位元組。

SELECT CHARACTER_LENGTH("輕鬆工作"); 返回為 4

如果需要儲存表情,那麼選擇 utf8mb4 來進行儲存,注意它與 utf-8 編碼的區別。

11.【參考】TRUNCATE TABLE 比 DELETE 速度快,且使用的系統和事務日誌資源少,但 TRUNCATE

無事務且不觸發 trigger,有可能造成事故,故不建議在開發程式碼中使用此語句。

說明:TRUNCATE TABLE 在功能上與不帶 WHERE 子句的 DELETE 語句相同。

注:Drop Table用來刪除表,Truncate Table用來清空表,Delete Table用來刪除記錄


(四) ORM 對映

1.【強制】在表查詢中,一律不要使用 * 作為查詢的欄位列表,需要哪些欄位必須明確寫明。說明:1)增加查詢分析器解析成本。2)增減欄位容易與 resultMap 配置不一致。3)無用欄位增加網路消耗,尤其是 text 型別的欄位。

2.【強制】POJO 類的布林屬性不能加 is,而資料庫欄位必須加 is_,要求在 resultMap 中進行欄位與屬性之間的對映。

說明:參見定義 POJO 類以及資料庫欄位定義規定,在<resultMap>中增加對映,是必須的。在 MyBatis Generator 生成的程式碼中,需要進行對應的修改。

3.【強制】不要用 resultClass 當返回引數,即使所有類屬性名與資料庫欄位一一對應,也需要定義;反過來,每一個表也必然有一個 POJO 類與之對應。

說明:配置對映關係,使欄位與 DO 類解耦,方便維護。

4.【強制】sql.xml 配置引數使用:#{},#param# 不要使用${} 此種方式容易出現 SQL 注入。

5.【強制】MiBATIS 自帶的 queryForList(String statementName,int start,int size)不推薦使用。


說明:其實現方式是在資料庫取到 statementName 對應的 SQL 語句的所有記錄,再通過 subList

取 start,size 的子集合。

正例:Map<String, Object> map = new HashMap<>();

map.put("start", start);

map.put("size", size);

6.【強制】不允許直接拿 HashMap 與 Hashtable 作為查詢結果集的輸出。

說明:resultClass=”Hashtable”,會置入欄位名和屬性值,但是值的型別不可控。why

7.【強制】更新資料表記錄時,必須同時更新記錄對應的 gmt_modified 欄位值為當前時間。

8.【推薦】不要寫一個大而全的資料更新介面。傳入為 POJO 類,不管是不是自己的目標更新欄位,都進行 update table set c1=value1,c2=value2,c3=value3; 這是不對的。執行 SQL

時,不要更新無改動的欄位,一是易出錯;二是效率低;三是增加 binlog 儲存。

9.【參考】@Transactional 事務不要濫用。事務會影響資料庫的 QPS,另外使用事務的地方需要考慮各方面的回滾方案,包括快取回滾、搜尋引擎回滾、訊息補償、統計修正等。
注:QPS -(Queries Per Second) :資料庫的每秒查詢處理量,同時適用InnoDB和MyISAM 等儲存引擎。
計算方法:
QPS=QUESTIONS/UPTIME
sql語句:
USE information_schema;  
SELECT VARIABLE_VALUE INTO @questions FROM GLOBAL_STATUS WHERE VARIABLE_NAME ='QUESTIONS';  
SELECT VARIABLE_VALUE INTO @uptime FROM GLOBAL_STATUS WHERE VARIABLE_NAME ='UPTIME';  
SELECT @questions/@uptime;

【參考】<isEqual>中的 compareValue 是與屬性值對比的常量,一般是數字,表示相等時帶上此條件;<isNotEmpty>表示不為空且不為 null 時執行;<isNotNull>表示不為 null 值時執行。