超越同龄人的MySQL意识

经验分享  2022-10-21 18:35   3613 MySQL 并发量大,架构之美

成为一名优秀的架构师,是我们大部分程序员的目标。就像一个人想将工作处理好,需要“原则”指导,要想成为一名优秀的架构师,同样有很多 basic principle。从本质上思考,我认为构建一个“三高”架构,数据设计更需要规范。

以下整理对我影响深刻的MySQL军规,我们团队成员说理解和践行之后,拥有了超越同龄人的高性能开发意识。也许他们夸张了,现分享给大家。

适应场景:并发量大、数据量大的互联网业务


一、基础规范

1.必须使用InnoDB存储引擎。
理由:功能上,支持事务、行级锁;性能上,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.数据表、数据字段必须加入中文注释。
理由:可读性更好。同时在status这类字段上标注:0表示删除、1表示正常等枚举值。

3.必须使用UTF8mb4字符集。
理由:utf8是通用的字符集,mb4 在utf8上进行了扩展,支持emoj等新的字符。

4.禁止使用存储过程、视图、触发器、Event、join等。
理由: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”,数据库擅长存储与索引,CPU计算在业务层更合理。

5.禁止存储大文件或者大照片。
理由:大文件和照片存储在文件系统,数据库里存URI更好。


二、命名规范

1.只允许使用内网域名,而不是ip连接数据库。

理由:数据库切换、主从切换在url方案下都可以做到无缝。

2.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

  • 数据库命名:nx.xxx.db

  • 从库在名称后加-s标识

  • 从库:nx.xxx-s.db

3.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

1.表必须有主键,例如自增主键。

理由:
①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;
②使用数字类型主键,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;
③无主键的表删除,在row模式的主从架构,会导致备库夯住;
④更多使用业务主键,在分库分表会有更多便利性。

2.禁止使用外键,如果有外键完整性约束,需要应用程序控制。
理由: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。


四、字段设计规范

1.必须把字段定义为NOT NULL并且提供默认值

理由:
①null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
②null 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
③null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
④对null处理的时候,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!=’nx’,当存在name为null值时,由于采用了 != 会导致null结果无法查询到。

2.禁止使用TEXT、BLOB类型。
理由: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。

3.禁止使用小数存储货币。
理由:使用整数,小数容易导致钱对不上。

4.必须使用varchar(20)存储手机号。
理由:
①涉及到区号或者国家代号,可能出现+-();
②手机号不会做数据运算;
③varchar可以支持模糊查询,例如:like“138%”。

5.禁止使用ENUM,可使用TINYINT代替
理由:
①增加新的ENUM值要做DDL操作
不要以为Enum存储的是字符串,他内部实际存储是整数。


五、索引设计规范

1.单表索引建议控制在5个以内。

2.禁止在更新十分频繁、区分度不高的属性上建立索引。
理由:
①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;
②“性别”这种区分度不大的属性,建立索引没有意义,不能有效过滤数据,性能与全表扫描类似。

3.建立组合索引,必须把区分度高的字段放在前面。
理由:能够更加有效地过滤数据。


六、SQL使用规范

1.禁止使用INSERT INTO t_xxx VALUES(xxx),必须显示指定插入的列属性
理由:容易在增加或者删除字段后出现程序BUG。

2.禁止在WHERE条件的属性上使用函数或者表达式。
理由:SELECT uid FROM t_user WHERE from_unixtime(day)>='2019-10-09' 会导致全表扫描,正确的写法是:SELECT uid FROM t_user WHERE day>= unix_timestamp('2019-10-09 00:00:00')。

3.禁止负向查询,以及%开头的模糊查询。
理由:
①负向查询条件:NOT、!=、<>、!<、!>、NOT IN、NOT LIKE等,会导致全表扫描;
②%开头的模糊查询,会导致全表扫描。

4.禁止大表使用JOIN查询,禁止大表使用子查询。
理由:会产生临时表,消耗较多内存与CPU,极大影响数据库性能。

5.禁止使用OR条件,必须改为IN查询。
理由:旧版本Mysql的OR查询是不能命中索引的,即使能命中索引,也没必要让数据库耗费更多的CPU帮助实施查询优化。

6.应用程序必须捕获SQL异常,并有相应处理。


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