MySQL规范

最后更新：2019-10-27

来源与网络和公司要求

目的

本规范旨在帮助或指导 RD、 QA、 OP 等技术人员做出适合线上业务的数据库设计。在数据库变更和处理流程、数据库表设计、 SQL 编写等方面予以规范，从而为公司业务系统稳定、健康地运行提供保障。

设计规范

数据库设计

以下所有规范会按照【高危】、【强制】、【建议】三个级别进行标注，遵守优先级从高到低。

对于不满足【高危】和【强制】两个级别的设计， DBA 有权利强制打回要求修改。

库名

  1. 【强制】库的名称必须控制在 32 个字符以内，相关模块的表名与表名之间尽量体现 join 的关系，如 user 表和 user_login 表。
  2. 【强制】库的名称格式：业务系统名称_子系统名，同一模块使用的库名尽量使用统一前缀。
  3. 【强制】一般分库名称命名格式是库通配名_编号，编号从 0 开始递增，比如 wenda_001 以时间进行分库的名称格式是“库通配名_时间”
  4. 【强制】创建数据库时必须显式指定字符集，并且字符集只能是 utf8 或者 utf8mb4。创建数据库 SQL 举例： 
    create database db1 default character set utf8;

表结构

  1. 【强制】表和列的名称必须控制在 32 个字符以内，表名只能使用字母、数字和下划线，一律小写。 如表名过长可以采用缩写等方式。
  2. 【强制】创建表时必须显式指定字符集为 utf8 或 utf8mb4。3. 【强制】创建表时必须显式指定表存储引擎类型，如无特殊需求，一律为 InnoDB。当需要使用除 InnoDB/MyISAM/Memory 以外的存储引擎时，必须通过 DBA 审核才能在生产环境中使用。因为 Innodb 表支持事务、行锁、宕机恢复、 MVCC 等关系型数据库重要特性，为业界使用最多的MySQL 存储引擎。而这是其他大多数存储引擎不具备的，因此首推InnoDB。
  3. 【强制】建表必须有 comment，表级别和字段级别都要有 comment。状态、类型需指明主要值的含义，如0-离线，1-在线。
  4. 【建议】建表时关于主键：
    • 强制要求主键为 id，类型为 int 或bigint（为了以后延展性，这里要求新建表统一为 bigint） ，且为auto_increment
    • 标识表里每一行主体的字段不要设为主键，建议设为其他字段如 user_id， order_id 等，并建立 unique key 索引。因为如果设为主键且主键值为随机插入，则会导致 innodb 内部 page 分裂和大量随机 I/O，性能下降。
    • 需要全局唯一主键时，使用外部发号器ticket server
  5. 【建议】核心表（如用户表，金钱相关的表）必须有行数据的创建时间字段 create_time 和最后更新时间字段 update_time，便于查问题。
  6. 【建议】表中所有字段必须都是 NOT NULL default 默认值 属性，业务可以根据需要定义 DEFAULT 值。因为使用 NULL 值会存在每一行都会占用额外存储空间、数据迁移容易出错、聚合函数计算结果偏差以及索引失效等问题。
  7. 【建议】建议对表里的 blob、 text 等大字段，垂直拆分到其他表里，仅在需要读这些对象的时候才去 select。TEXT类型与VARCHAR都类似，存储可变长度，最大限制也是2^16，但是它20bytes以后的内容是在数据页以外的空间存储（row_format=dynamic），对它的使用需要多一次寻址，没有默认值。
  8. 【建议】反范式设计：把经常需要 join 查询的字段，在其他表里冗余一份。如 user_name 属性在 user_account， user_login_log 等表里冗余一份，减少 join 查询。
  9. 【强制】中间表用于保留中间结果集，名称必须以 tmp_开头。备份表用于备份或抓取源表快照，名称必须以 bak_开头。中间表和备份表定期清理。
  10. 【强制】对于线上执行 DDL 变更，必须经过 DBA 审核， 并由 DBA 在业务低峰期执行。
  11. 【建议】单表字段数上限30左右，再多的话考虑垂直分表，一是冷热数据分离，二是大字段分离，三是常在一起做条件和返回列的不分离。 表字段控制少而精，可以提高IO效率，内存缓存更多有效数据，从而提高响应速度和并发能力，后续 alter table 也更快。

列数据类型优化

  1. 【建议】表中的自增列（auto_increment 属性），推荐使用 bigint 类型。因为无符号 int 存储范围为-2147483648~2147483647（大约 21 亿左右），溢出后会导致报错。
  2. 【建议】业务中选择性很少的状态 status、类型 type 等字段推荐使用tinytint 或者 smallint 类型节省存储空间。
  3. 【建议】业务中 IP 地址字段推荐使用 int 类型，不推荐用 char(15)。因为 int 只占 4 字节，可以用如下函数相互转换，而 char(15)占用至少15 字节。一旦表数据行数到了 1 亿，那么要多用 1.1G 存储空间。
  4. 【建议】不推荐使用 enum， set。 因为它们浪费空间，且枚举值写死了，变更不方便。推荐使用 tinyint 或 smallint。
  5. 【建议】不推荐使用 blob， text 等类型。它们都比较浪费硬盘和内存空间。在加载表数据时，会读取大字段到内存里从而浪费内存空间，影响系统性能。建议和 PM、 RD 沟通，是否真的需要这么大字段。
  6. 【建议】存储金钱的字段，建议用 int， 程序端乘以 100 和除以 100 进行存取。 或者用 decimal 类型，而不要用 double。
  7. 【建议】文本数据尽量用 varchar 存储。因为 varchar 是变长存储，比char 更省空间。 MySQL server 层规定一行所有文本最多存 65535 字节。
  8. 【建议】时间类型尽量选取 datetime。 而 timestamp 虽然占用空间少，但是有时间范围为 1970-01-01 00:00:01 到 2038-01-01 00:00:00 的问题

索引设计

  1. 【强制】 InnoDB 表必须主键为 id int/bigint auto_increment,且主键值禁止被更新。
  2. 【建议】唯一键以uk_ 或uq_ 开头，普通索引以idx_ 开头，一律使用小写格式，以字段的名称或缩写作为后缀。
  3. 【强制】 InnoDB 和 MyISAM 存储引擎表，索引类型必须为 BTREE； MEMORY表可以根据需要选择 HASH 或者 BTREE 类型索引。
  4. 【强制】单个索引中每个索引记录的长度不能超过 64KB。
  5. 【建议】单个表上的索引个数不能超过 5 个。索引是双刃剑，会增加维护负担，增大IO压力，索引占用空间是成倍增加的
  6. 【建议】在建立索引时，多考虑建立联合索引，并把区分度最高的字段放在最前面。如列 userid 的区分度可由 select count(distinct userid)计算出来。
  7. 【建议】在多表 join 的 SQL 里，保证被驱动表的连接列上有索引，这样 join 执行效率最高。
  8. 【建议】建表或加索引时，保证表里互相不存在冗余索引。对于 MySQL来说，如果表里已经存在 key(a,b)，则 key(a)为冗余索引，需要删除。

分库分表、分区表

  1. 【强制】分区表的分区字段（partition-key）必须有索引，或者是组合索引的首列。
  2. 【强制】单个分区表中的分区（包括子分区）个数不能超过 1024。
  3. 【强制】上线前 RD 或者 DBA 必须指定分区表的创建、清理策略。
  4. 【强制】访问分区表的 SQL 必须包含分区键。
  5. 【建议】单个分区文件不超过 2G，总大小不超过 50G。建议总分区数不超过 20 个。6. 【强制】对于分区表执行 alter table 操作，必须在业务低峰期执行。
  6. 【强制】采用分库策略的，库的数量不能超过 1024
  7. 【强制】采用分表策略的，表的数量不能超过 4096
  8. 【建议】单个分表建议不超过 500W 行， 这样才能保证数据查询性能更佳。 10.【建议】水平分表尽量用取模方式， 并预留出足够的 buffer，以免日后需要重新拆分和迁移， 日志、报表类数据建议采用日期进行分表。

字符集

  1. 【强制】数据库本身库、表、列所有字符集必须保持一致，为 utf8 或utf8mb4。
  2. 【强制】前端程序字符集或者环境变量中的字符集，与数据库、表的字符集必须一致，统一为 utf8。

一个规范的建表语句示例

一个较为规范的建表语句为：

CREATE TABLE user (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`user_id` bigint(20) NOT NULL default ‘0’ COMMENT ‘用户 id’
`username` varchar(45) NOT NULL default ‘’ COMMENT '真实姓名',
`email` varchar(30) NOT NULL default ‘’ COMMENT ‘用户邮箱’,
`nickname` varchar(45) NOT NULL default ‘’ COMMENT '昵称',
`avatar` int(11) NOT NULL default ‘0’ COMMENT '头像',
`birthday` date NOT NULL default ‘0000-00-00’ COMMENT '生日',
`sex` tinyint(4) not null DEFAULT '0' COMMENT '性别',
`short_introduce` varchar(150) not null DEFAULT ‘’ COMMENT '一句话
介绍自己，最多 50 个汉字',
`user_resume` varchar(200) NOT NULL default ‘’ COMMENT '用户ᨀ交的
简历存放地址',
`user_register_ip` int NOT NULL COMMENT ‘用户注册时的源 ip’,
`create_time` datetime NOT NULL default current_timestamp COMMENT
‘用户记录创建的时间’,
`update_time` datetime default current_timestamp on update
current_timestamp NOT NULL COMMENT ‘用户资料修改的时间’,
`user_review_status` tinyint NOT NULL default ‘1’ COMMENT ‘用户
资料审核状态， 1 为通过， 2 为审核中， 3 为未通过， 4 为还未ᨀ交审核’,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uq_user_id` (`user_id`),
KEY `idx_username`(`username`),
KEY `idx_create_time`(`create_time`,`user_review_status`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='网站用户基本信息';

SQL 编写

DML 语句

  1. 【强制】 SELECT 语句必须指定具体字段名称，禁止写成*。因为 select *会将不该读的数据也从 MySQL 里读出来，造成网卡压力。且表字段一旦更新，但程序端没有来得及更新的话，系统会报错。
  2. 【强制】 insert 语句指定具体字段名称， 不要写成 insert into t1 values(…)，道理同上。
  3. 【建议】 insert into…values(XX),(XX),(XX)…。这里 XX 的值不要超过 500 个。值过多虽然上线很很快，但会引起主从同步延迟。
  4. 【建议】 SELECT 语句不要使用 UNION，推荐使用 UNION ALL，并且 UNION子句个数限制在 3 个以内。因为 union all 不需要去重，节省数据库资源，提高性能。
  5. 【建议】 in 值列表限制在 500 以内。例如 select… where userid in(…500 个以内…)，这么做是为了减少底层扫描，减轻数据库压力从而加速查询。
  6. 【建议】事务里批量更新数据需要控制数量，进行必要的 sleep，做到少量多次。
  7. 【强制】事务涉及的表必须全部是 innodb 表。否则一旦失败不会全部回滚，且易造成主从库同步中断。
  8. 【强制】写入和事务发往主库，只读 SQL 发往从库，即程序端实现读写分离。
  9. 【强制】 DML 语句必须有 where 条件，且使用索引查找。
  10. 【强制】生产环境禁止使用 hint，如 sql_no_cache，force index，ignore key，straight join 等。因为 hint 是用来强制 SQL 按照某个执行计划来执行，但随着数据量变化我们无法保证自己当初的预判是正确的， 我们要尽量让 MySQL 优化器自己选择执行计划
  11. 【强制】 where 条件里等号左右字段类型必须一致，否则无法利用索引。
  12. 建议】 SELECT UPDATE DELETE REPLACE 要有 WHERE 子句，且 WHERE 子句的条件必需使用索引查找。
  13. 【强制】生产数据库中强烈不推荐大表上发生全表扫描，但对于 100 行以下的静态表可以全表扫描。查询数据量不要超过表行数的 25%，否则不会利用索引。
  14. 【强制】 WHERE 子句中禁止只使用全模糊的 LIKE 条件进行查找， 如果要使用 like，请使用 like ‘xxxx%’ 的方式， 必须有其他等值或范围查询条件，否则无法利用索引。
  15. 【建议】索引列不要使用函数或表达式，否则无法利用索引。如where length(name)='Admin'或 where user_id+2=10023。
  16. 【建议】减少使用 or 语句，可将 or 语句优化为 union，然后在各个where 条件上建立索引。如 where a=1 or b=2优化为where a=1… union …where b=2, key(a),key(b) 17.【建议】分页查询，当 limit 起点较高时，可先用过滤条件进行过滤。如 select a,b,c from t1 limit 10000,20;优化为: select a,b,c from t1 where id>10000 limit 20;。

多表连接

  1. 【强制】禁止跨 db 的 join 语句。因为这样可以减少模块间耦合，为数据库拆分奠定坚实基础。
  2. 【强制】禁止在业务的更新类 SQL 语句中使用 join，比如 update t1 join t2…。
  3. 【建议】不建议使用子查询，建议将子查询 SQL 拆开结合程序多次查询，或使用 join 来代替子查询。
  4. 【建议】线上环境，多表 join 不要超过 3 个表。
  5. 【建议】多表连接查询推荐使用别名，且 SELECT 列表中要用别名引用字段，数据库.表格式，如 select a from db1.table1 alias1 where …。
  6. 【建议】在多表 join 中，尽量选取结果集较小的表作为驱动表，来join 其他表。

事务

  1. 【建议】事务中 INSERT UPDATE DELETE REPLACE 语句操作的行数控制在1000 以内，以及 WHERE 子句中 IN 列表的传参个数控制在 500 以内。
  2. 【建议】批量操作数据时，需要控制事务处理间隔时间，进行必要的sleep，一般建议值 1-2 秒。
  3. 【建议】对于有 auto_increment 属性字段的表的插入操作，并发需要控制在 200 以内。
  4. 【强制】程序设计必须考虑“数据库事务隔离级别” 带来的影响，包括脏读、不可重复读和幻读。线上建议事务隔离级别为 repeatable read。
  5. 【建议】事务里包含 SQL 不超过 5 个（支付业务除外）。因为过长的事务会导致锁数据较久， MySQL 内部缓存、连接消耗过多等雪崩问题。
  6. 【建议】事务里更新语句尽量基于主键或 unique key，如 update … where id=XX; 否则会产生间隙锁，内部扩大锁定范围，导致系统性能下降，产生死锁。
  7. 【建议】尽量把一些典型外部调用移出事务，如调用 webservice，访问文件存储等，从而避免事务过长。
  8. 【建议】对于 MySQL 主从延迟严格敏感的 select 语句，请开启事务强制访问主库。

排序和分组

  1. 【建议】减少使用 order by，和业务沟通能不排序就不排序，或将排序放到程序端去做。 order by、 group by、 distinct 这些语句较为耗费CPU，数据库的 CPU 资源是极其宝贵的。
  2. 【建议】 order by、 group by、 distinct 这些 SQL 尽量利用索引直接检索出排序好的数据。如 where a=1 order by 可以利用 key(a,b)。
  3. 【建议】包含了 order by、 group by、 distinct 这些查询的语句，where 条件过滤出来的结果集请保持在 1000 行以内，否则 SQL 会很慢。

线上禁止使用的 SQL 语句

  1. 【高危】禁用 update|delete t1 … where a=XX limit XX; 这种带limit 的更新语句。 如果是非 row 格式的 binlog 格式， 会导致主从不一致，导致数据错乱。建议加上 order by PK。
  2. 【高危】禁止使用关联子查询，如 update t1 set … where name in(select name from user where…);效率极其低下。
  3. 【强制】禁用 procedure、 function、 trigger、 views、 event、外键约束。因为他们消耗数据库资源，降低数据库实例可扩展性。推荐都在程序端实现。
  4. 【建议】禁用 insert into …on duplicate key update…、 replace into 等语句， 在高并发环境下， 极容易导致死锁。
  5. 【强制】禁止联表更新语句，如update t1,t2 where t1.id=t2.id…。
Edgar

Edgar
一个略懂Java的小菜比