[TOC]
## 數據庫命令規范
* 所有數據庫對象名稱必須使用小寫字母并用下劃線分割
* 所有數據庫對象名稱禁止使用 MySQL 保留關鍵字(如果表名中包含關鍵字查詢時,需要將其用總引號括起來)
* 數據庫對象的命名要能做到見名知意,并且最后不要超過 32 個字符
* 臨時庫表必須以 `tmp_` 為前綴并以日期為后綴,備份表必須以 `bak_` 為前綴日期為后綴
* 所有存儲相同數據的列名和列類型必須一致(一般作為關聯列,如果查詢時關聯列類型不一致會自動進行數據類型隱式轉換,會造成列上的索引失效,導致查詢效率降低)
## 數據庫基本設置規范
1. 所有表必須使用 InnoDB 存儲引擎
沒有特殊要求(即 InnoDB 無法滿足的功能如:列存儲,存儲空間數據等)的情況下,所有表必須使用 InnoDB 存儲引擎(MySQL 5.5之前默認 MyISAM,5.6以后默認 InnoDB)
2. 數據庫和表的字符統一使用 **UTF8**
避免由于字符集轉換產生的亂碼,不同的字符集進行比較前需要進行轉換會造成索引失效。
如果數據庫中有存儲 emoji 表情的需要,字符集需要采用 **utf8mb4** 字符集。
3. 所有表和字段都需要添加注釋
4. 盡量控制單表數據量的大小,建議控制在 500 萬以內
500 萬并不是 MySQL 數據庫的限制,過大會造成修改表結構,備份,恢復都會有很大的問題。
5. 謹慎使用 MySQL 分區表
分區表在物理上表現為多個文件,在邏輯上表現為一個表;
謹慎選擇分區鍵,跨分區查詢效率可能更低;
建議采用物理分表的方式管理大數據。
6. 盡量做到冷熱數據分離,減小表的寬度
**MySQL 限制每個表最多存儲 4096 列,并且每一行數據的大小不能超過 65535 字節。**
減少磁盤 IO,保證熱數據的內存緩存命中率(表越寬,把表裝載進內存緩沖池時所占用的內存也就越大,也會消耗更多的 IO)
7. 禁止在表中建立預留字段
預留字段的命名很難做到見名識義。
預留字段無法確認存儲的數據類型,所以無法選擇合適的類型。
對預留字段類型的修改,會對表進行鎖定。
8. 禁止在數據庫中存儲圖片,文件等大的二進制數據
9. 禁止在線上做數據庫壓力測試
10. 禁止從開發環境,測試環境直接連接生成環境數據庫
## 數據庫字段設計規范
1. 優先選擇符合存儲需要的最小的數據類型
列的字段越大,建立索引時所需要的空間也就越大,一頁中所能存儲的索引節點的數量也就越少也越少,在遍歷時所需要的 IO 次數也就越多,索引的性能也就越差。
**例:將字符串轉換成數字類型存儲,如:將 IP 地址轉換成整形數據**
MySQL 提供了兩個方法來處理 ip 地址
* `inet_aton` 把 ip 轉為無符號整型 (4-8 位)
* `inet_ntoa` 把整型的 ip 轉為地址
插入數據前,先用 inet_aton 把 ip 地址轉為整型,可以節省空間,顯示數據時,使用 inet_ntoa 把整型的 ip 地址轉為地址顯示即可。
2. 避免使用 `TEXT`,`BLOB` 數據類型,最常見的 `TEXT` 類型惡意存儲 64k 的數據
* 建議把 **BLOB** 或者 **TEXT** 列分離到單獨的擴展表中
MySQL 內存臨時表不支持 **TEXT**、**BLOB** 這樣的大數據類型,如果查詢中包含這樣的數據,在排序等操作時,就不能使用內存臨時表,必須使用磁盤臨時表進行。而且對于這種數據,MySQL 還是要進行二次查詢,會使 sql 性能變得很差,但是不是說一定不能使用這樣的數據類型。
如果一定要使用,建議把 **BLOB **或是 **TEXT **列分離到單獨的擴展表中,查詢時一定不要使用 `select *` 而只需要取出必要的列,不需要 **TEXT **列的數據時不要對該列進行查詢。
3. 避免使用 **ENUM** 類型
修改 ENUM 值需要使用 ALTER 語句
ENUM 類型的 ORDER BY 操作效率低
4. 盡可能把所有列定義為 NOT NULL
索引 NULL 列需要額外的空間來保存,所以要占用更多的空間
進行比較和計算時要對 NULL 值做特別的處理
## 索引設計規范
1. 限制每張表上的索引數量,建議單張表索引不超過5個
MySQL 優化器在選擇如何優化查詢時,會根據統一信息,對每一個可以用到的索引來進行評估,以生成出一個最好的執行計劃,如果同時有很多個索引都可以用于查詢,就會增加 MySQL 優化器生成執行計劃的時間,同樣會降低查詢性能。
2. 禁止給表中每一列都建立單獨索引
3. 每個 Innodb 表必須有個主鍵
* 不要使用更新頻繁的列作為主鍵,不適用多列主鍵(相當于聯合索引)
* 不要使用 UUID,MD5,HASH,字符串列作為主鍵(無法保證數據的順序增長)
* 主鍵建議使用自增 ID 值
4. 常見索引列建議
* 出現在 **SELECT**、**UPDATE**、**DELETE **語句的 **WHERE** 從句中的列
* 包含在 **ORDER BY**、**GROUP BY**、**DISTINCT** 中的字段.
* 不要將符合以上的字段的列都建立一個索引, 通常將以上的字段建立聯合索引效果更好
* 多表 `join` 的關聯列
5. 索引列的順序
* 區分度最高的放在聯合索引的最左側(區分度=列中不同值的數量/列的總行數)
* 盡量把字段長度小的列放在聯合索引的最左側(因為字段長度越小,一頁能存儲的數據量越大,IO 性能也就越好)
* 使用最頻繁的列放到聯合索引的左側(這樣可以比較少的建立一些索引)
6. 避免建立冗余索引和重復索引(增加了查詢優化器生成執行計劃的時間)
7. 對于頻繁的查詢優先考慮使用覆蓋索引
8. 盡量避免使用外鍵約束
## 數據庫 SQL 開發規范
### 1. 建議使用預編譯語句進行數據庫操作
預編譯語句可以重復使用這些計劃,減少 SQL 編譯所需要的時間,還可以解決動態 SQL 所帶來的 SQL 注入的問題。
### 2. 避免數據類型的隱式轉換
隱式轉換會導致索引失效如:
~~~
select name,phone from customer where id = '111';
~~~
### 3. 充分利用表上已經存在的索引
避免使用雙%號的查詢條件。如:`a like '%123%'`,(如果無前置%,只有后置%,是可以用到列上的索引的)
一個 SQL 只能利用到復合索引中的一列進行范圍查詢。如:有 a,b,c 列的聯合索引,在查詢條件中有 a 列的范圍查詢,則在 b,c 列上的索引將不會被用到。
在定義聯合索引時,如果 a 列要用到范圍查找的話,就要把 a 列放到聯合索引的右側,使用 `left join` 或 `not exists` 來優化 `not in` 操作,因為 `not in` 也通常會使用索引失效。
### 4. 數據庫設計時,應該要對以后擴展進行考慮
### 5. 程序連接不同的數據庫使用不同的賬號,禁止跨庫查詢
* 為數據庫遷移和分庫分表留出余地
* 降低業務耦合度
* 避免權限過大而產生的安全隱患
### 6. 禁止使用 SELECT * 必須使用 SELECT <字段列表> 查詢
**原因:**
* 消耗更多的 CPU 和 IO 以及網絡帶寬資源
* 無法使用**覆蓋索引**
* 可以減少表結構變更帶來的影響
### 7. 禁止使用不含字段列表的 INSERT 語句
如:
~~~
insert into t values ('a','b','c');
~~~
應使用:
~~~
insert into t(c1,c2,c3) values ('a','b','c');
~~~
### 8. 避免使用子查詢,可以把子查詢優化為 join 操作
通常子查詢在 in 子句中,且子查詢中為簡單 SQL(不包含 union、group by、order by、limit 從句) 時,才可以把子查詢轉化為關聯查詢進行優化。
**子查詢性能差的原因:**
子查詢的結果集無法使用索引,通常子查詢的結果集會被存儲到臨時表中,不論是內存臨時表還是磁盤臨時表都不會存在索引,所以查詢性能會受到一定的影響。特別是對于返回結果集比較大的子查詢,其對查詢性能的影響也就越大。
由于子查詢會產生大量的臨時表也沒有索引,所以會消耗過多的 CPU 和 IO 資源,產生大量的慢查詢。
### 9. 避免使用 JOIN 關聯太多的表
對于 MySQL 來說,是存在關聯緩存的,緩存的大小可以由 join\_buffer\_size 參數進行設置。
在 MySQL 中,對于同一個 SQL 多關聯(join)一個表,就會多分配一個關聯緩存,如果在一個 SQL 中關聯的表越多,所占用的內存也就越大。
如果程序中大量的使用了多表關聯的操作,同時 join\_buffer\_size 設置的也不合理的情況下,就容易造成服務器內存溢出的情況,就會影響到服務器數據庫性能的穩定性。
同時對于關聯操作來說,會產生臨時表操作,影響查詢效率,MySQL 最多允許關聯 61 個表,建議不超過 5 個。
### 10. 減少同數據庫的交互次數
數據庫更適合處理批量操作,合并多個相同的操作到一起,可以提高處理效率。
### 11. 對應同一列進行 or 判斷時,使用 in 代替 or
`in `的值不要超過 500 個,`in` 操作可以更有效的利用索引,`or` 大多數情況下很少能利用到索引。
### 12. 禁止使用 order by rand() 進行隨機排序
`order by rand()` 會把表中所有符合條件的數據裝載到內存中,然后在內存中對所有數據根據隨機生成的值進行排序,并且可能會對每一行都生成一個隨機值,如果滿足條件的數據集非常大,就會消耗大量的 CPU 和 IO 及內存資源。
推薦在程序中獲取一個隨機值,然后從數據庫中獲取數據的方式。
### 13. WHERE 從句中禁止對列進行函數轉換和計算
對列進行函數轉換或計算時會導致無法使用索引
### 14. 在明顯不會有重復值時使用 UNION ALL 而不是 UNION
`UNION` 會把兩個結果集的所有數據放到臨時表中后再進行去重操作
`UNION ALL` 不會再對結果集進行去重操作
### 15. 拆分復雜的大 SQL 為多個小 SQL
* 大 SQL 邏輯上比較復雜,需要占用大量 CPU 進行計算的 SQL
* MySQL 中,一個 SQL 只能使用一個 CPU 進行計算
* SQL 拆分后可以通過并行執行來提高處理效率
## 數據庫操作行為規范
### 1. 超 100 萬行的批量寫 (UPDATE,DELETE,INSERT) 操作,要分批多次進行操作
* **大批量操作可能會造成嚴重的主從延遲**
主從環境中,大批量操作可能會造成嚴重的主從延遲,大批量的寫操作一般都需要執行一定長的時間, 而只有當主庫上執行完成后,才會在其他從庫上執行,所以會造成主庫與從庫長時間的延遲情況
* **binlog 日志為 row 格式時會產生大量的日志**
* **避免產生大事務操作**
大批量修改數據,一定是在一個事務中進行的,這就會造成表中大批量數據進行鎖定,從而導致大量的阻塞,阻塞會對 MySQL 的性能產生非常大的影響。
特別是長時間的阻塞會占滿所有數據庫的可用連接,這會使生產環境中的其他應用無法連接到數據庫,因此一定要注意大批量寫操作要進行分批
### 2. 對于大表使用 pt-online-schema-change 修改表結構
* 避免大表修改產生的主從延遲
* 避免在對表字段進行修改時進行鎖表
**對大表數據結構的修改一定要謹慎,會造成嚴重的鎖表操作,尤其是生產環境,是不能容忍的。**
`pt-online-schema-change` 它會首先建立一個與原表結構相同的新表,并且在新表上進行表結構的修改,然后再把原表中的數據復制到新表中,并在原表中增加一些觸發器。把原表中新增的數據也復制到新表中,在行所有數據復制完成之后,把新表命名成原表,并把原來的表刪除掉。把原來一個 DDL 操作,分解成多個小的批次進行。
### 3. 禁止為程序使用的賬號賦予 super 權限
* 當達到最大連接數限制時,還運行 1 個有 super 權限的用戶連接
* super 權限只能留給 DBA 處理問題的賬號使用
### 4. 對于程序連接數據庫賬號,遵循權限最小原則
* 程序使用數據庫賬號只能在一個 DB 下使用,不準跨庫
* 程序使用的賬號原則上不準有 drop 權限
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