阿里巴巴java开发手册MySQL 数据库开发规范

 MySQL  2021-12-11  admin  2376  3207

五、MySQL 数据库

(一) 建表规约

1. 【强制】表达是与否概念的字段,必须使用 is_xxx 的方式命名,数据类型是 unsigned tinyint1 表示是,0 表示否)。

    说明:任何字段如果为非负数,必须是 unsigned

    注意:POJO 类中的任何布尔类型的变量,都不要加 is 前缀,所以,需要在<resultMap>设置从 is_xxx Xxx 的映射关系。数据库表示是与否的值,使用 tinyint 类型,坚持 is_xxx 的命名方式是为了明确其取值含义与取值范围。

    正例:表达逻辑删除的字段名 is_deleted,1 表示删除,0 表示未删除。

2. 【强制】表名、字段名必须使用小写字母或数字禁止出现数字开头,禁止两个下划线中间只出现数字。数据库字段名的修改代价很大,因为无法进行预发布,所以字段名称需要慎重考虑。

    说明:MySQL 在 Windows 下不区分大小写,但在 Linux 下默认是区分大小写。因此,数据库名、表名、字段名,都不允许出现任何大写字母,避免节外生枝。

                 正例:aliyun_admin,rdc_config,level3_name 

                 反例:AliyunAdmin,rdcConfig,level_3_name

3. 【强制】表名不使用复数名词。

                说明:表名应该仅仅表示表里面的实体内容,不应该表示实体数量,对应于 DO 类名也是单数形式,符合表达习惯。

4. 【强制】禁用保留字,如 desc、range、match、delayed 等,请参考 MySQL 官方保留字。

5. 【强制】主键索引名为 pk_字段名;唯一索引名为 uk_字段名普通索引名则为 idx_字段名。

                说明:pk_ 即 primary key;uk_ 即 unique key;idx_ 即 index 的简称。

6. 【强制】小数类型为 decimal,禁止使用 float 和 double。

                说明:在存储的时候,float 和 double 都存在精度损失的问题,很可能在比较值的时候,得到不正确的结果。如果存储的数据范围超过 decimal 的范围,建议将数据拆成整数和小数并分开存储。

7. 【强制】如果存储的字符串长度几乎相等,使用 char 定长字符串类型。

8. 【强制】varchar 是可变长字符串,不预先分配存储空间,长度不要超过 5000,如果存储长度大于此值,定义字段类型为 text,独立出来一张表,用主键来对应,避免影响其它字段索引效率。

9. 【强制】表必备三字段:id, create_time, update_time。

                说明:其中 id 必为主键,类型为bigint unsigned、单表时自增、步长为 1。create_time, update_time的类型均为 datetime 类型,前者现在时表示主动式创建,后者过去分词表示被动式更新。

10. 【推荐】表的命名最好是遵循“业务名称_表的作用”。

                正例:alipay_task / force_project / trade_config

11. 【推荐】库名与应用名称尽量一致。

12. 【推荐】如果修改字段含义或对字段表示的状态追加时,需要及时更新字段注释。

13. 【推荐】字段允许适当冗余,以提高查询性能,但必须考虑数据一致。冗余字段应遵循:

1) 不是频繁修改的字段。

2) 不是唯一索引的字段。

3) 不是 varchar 超长字段,更不能是text 字段。

    正例:各业务线经常冗余存储商品名称,避免查询时需要调用 IC 服务获取。

14. 【推荐】单表行数超过 500 万行或者单表容量超过 2GB,才推荐进行分库分表。

                说明:如果预计三年后的数据量根本达不到这个级别,请不要在创建表时就分库分表。

15. 【参考】合适的字符存储长度,不但节约数据库表空间、节约索引存储,更重要的是提升检索速度。

                正例:无符号值可以避免误存负数,且扩大了表示范围。

 

对象

年龄区间

类型

字节

表示范围

150 岁之内

tinyint unsigned

1

无符号值:0 到 255

数百岁

smallint unsigned

2

无符号值:0 到 65535

恐龙化石

数千万年

int unsigned

4

无符号值:0 到约 43 亿

太阳

约 50 亿年

bigint unsigned

8

无符号值:0 到约 10 的 19 次方

 

(二) 索引规约

1. 【强制】业务上具有唯一特性的字段,即使是组合字段,也必须建成唯一索引。

                说明:不要以为唯一索引影响了 insert 速度,这个速度损耗可以忽略,但提高查找速度是明显的;另外, 即使在应用层做了非常完善的校验控制,只要没有唯一索引,根据墨菲定律,必然有脏数据产生。

2. 【强制】超过三个表禁止 join。需要 join 的字段,数据类型保持绝对一致多表关联查询时, 保证被关联的字段需要有索引。

                说明:即使双表 join 也要注意表索引、SQL 性能。

3. 【强制】在 varchar 字段上建立索引时,必须指定索引长度,没必要对全字段建立索引,根据实际文本区分度决定索引长度。

                说明:索引的长度与区分度是一对矛盾体,一般对字符串类型数据,长度为 20 的索引,区分度会高达 90%以上,可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)的区分度来确定。

4. 【强制】页面搜索严禁左模糊或者全模糊,如果需要请走搜索引擎来解决。

                说明:索引文件具有 B-Tree 的最左前缀匹配特性,如果左边的值未确定,那么无法使用此索引。

5. 【推荐】如果有 order by 的场景,请注意利用索引的有序性。order by 最后的字段是组合索引的一部分,并且放在索引组合顺序的最后,避免出现 file_sort 的情况,影响查询性能。

                正例:where a=? and b=? order by c; 索引:a_b_c

                反例:索引如果存在范围查询,那么索引有序性无法利用,如:WHERE a>10 ORDER BY b; 索引 a_b 无法排序。

6. 【推荐】利用覆盖索引来进行查询操作,避免回表。

                说明:如果一本书需要知道第 11 章是什么标题,会翻开第 11 章对应的那一页吗?目录浏览一下就好,这个目录就是起到覆盖索引的作用。

                正例:能够建立索引的种类分为主键索引、唯一索引、普通索引三种,而覆盖索引只是一种查询的一种效果,用 explain 的结果,extra 列会出现:using index。

7. 【推荐】利用延迟关联或者子查询优化超多分页场景。

                说明:MySQL 并不是跳过 offset 行,而是取 offset+N 行,然后返回放弃前 offset 行,返回 N 行,那当offset 特别大的时候,效率就非常的低下,要么控制返回的总页数,要么对超过特定阈值的页数进行 SQL 改写。

                正例:先快速定位需要获取的 id 段,然后再关联:SELECT t1.* FROM 表 1 as t1, (select id from 表 1 where 条 件 LIMIT 100000,20 ) as t2 where t1.id=t2.id

8. 【推荐】SQL 性能优化的目标:至少要达到 range 级别,要求是 ref 级别,如果可以是 consts最好。

                说明:

1) consts 单表中最多只有一个匹配行(主键或者唯一索引),在优化阶段即可读取到数据。

         2) ref 指的是使用普通的索引(normal index)3) range 对索引进行范围检索。

                反例:explain 表的结果,type=index,索引物理文件全扫描,速度非常慢,这个 index 级别比较 range还低,与全表扫描是小巫见大巫。

9. 【推荐】建组合索引的时候,区分度最高的在最左边。

                正例:如果 where a=? and b=?,a 列的几乎接近于唯一值,那么只需要单建 idx_a 索引即可。

                说明:存在非等号和等号混合判断条件时,在建索引时,请把等号条件的列前置。如:where c>? and d=?那么即使 c 的区分度更高,也必须把d 放在索引的最前列,即建立组合索引 idx_d_c。

10. 【推荐】防止因字段类型不同造成的隐式转换,导致索引失效。

11. 【参考】创建索引时避免有如下极端误解:

1) 索引宁滥勿缺。认为一个查询就需要建一个索引。

2) 吝啬索引的创建。认为索引会消耗空间、严重拖慢记录的更新以及行的新增速度。

3) 抵制惟一索引。认为惟一索引一律需要在应用层通过“先查后插”方式解决。

(三) SQL 语句

1. 【强制】不要使用 count(列名)或 count(常量)来替代 count(*),count(*)是 SQL92 定义的标准统计行数的语法,跟数据库无关,跟 NULL 和非 NULL 无关。

                说明:count(*)会统计值为 NULL 的行,而 count(列名)不会统计此列为 NULL 值的行。

2. 【强制】count(distinct col) 计算该列除NULL 之外的不重复行数,注意 count(distinct col1, col2) 如果其中一列全为 NULL,那么即使另一列有不同的值,也返回为 0。

3. 【强制】当某一列的值全是 NULL 时,count(col)的返回结果为 0,但 sum(col)的返回结果为NULL,因此使用 sum()时需注意 NPE 问题。

                正例:可以使用如下方式来避免 sum 的 NPE 问题:SELECT IFNULL(SUM(column), 0) FROM table;

4. 【强制】使用 ISNULL()来判断是否为 NULL 值。

                说明:NULL 与任何值的直接比较都为 NULL

1) NULL<>NULL 的返回结果是 NULL,而不是 false

2) NULL=NULL 的返回结果是 NULL,而不是 true

3) NULL<>1 的返回结果是 NULL,而不是 true

                    反例:在 SQL 语句中,如果在 null 前换行,影响可读性。select * from table where column1 is null and column3 is not null; 而`ISNULL(column)`是一个整体,简洁易懂。从性能数据上分析,`ISNULL(column)` 执行效率更快一些。

5. 【强制】代码中写分页查询逻辑时,若 count 为 0 应直接返回,避免执行后面的分页语句。

6. 【强制】不得使用外键与级联,一切外键概念必须在应用层解决。

                说明:(概念解释)学生表中的 student_id 是主键,那么成绩表中的 student_id 则为外键。如果更新学生表中的 student_id,同时触发成绩表中的 student_id 更新,即为级联更新。外键与级联更新适用于单机低并发,不适合分布式、高并发集群;级联更新是强阻塞,存在数据库更新风暴的风险;外键影响数据库的插入速度。

7. 【强制】禁止使用存储过程,存储过程难以调试和扩展,更没有移植性。

8. 【强制】数据订正(特别是删除或修改记录操作)时,要先 select,避免出现误删除,确认无误才能执行更新语句。


9. 【强制】对于数据库中表记录的查询和变更,只要涉及多个表,都需要在列名前加表的别名表名)进行限定。

                说明:对多表进行查询记录、更新记录、删除记录时,如果对操作列没有限定表的别名(或表名),并且操作列在多个表中存在时,就会抛异常。

                正例:select t1.name from table_first as t1 , table_second as t2 where t1.id=t2.id;

              反例:在某业务中,由于多表关联查询语句没有加表的别名(或表名)的限制,正常运行两年后,最近在某个表中增加一个同名字段,在预发布环境做数据库变更后,线上查询语句出现出 1052 异常:Column 'name' in field list is ambiguous。

10. 【推荐】SQL 语句中表的别名前加 as,并且以 t1、t2、t3、...的顺序依次命名。

                说明:1)别名可以是表的简称,或者是依照表在 SQL 语句中出现的顺序,以 t1t2、t3 的方式命名。2) 别名前加 as 使别名更容易识别。

                正例:select t1.name from table_first as t1, table_second as t2 where t1.id=t2.id;

11. 【推荐】in 操作能避免则避免,若实在避免不了,需要仔细评估 in 后边的集合元素数量,控制在 1000 个之内。

12. 【参考】因国际化需要,所有的字符存储与表示,均采用 utf8 字符集,那么字符计数方法需要注意。

                说明:

SELECT LENGTH("轻松工作"); 返回为 12

SELECT CHARACTER_LENGTH("轻松工作"); 返回为 4

如果需要存储表情,那么选择 utf8mb4 来进行存储,注意它与 utf8 编码的区别。

13. 【参考】TRUNCATE TABLE 比 DELETE 速度快,且使用的系统和事务日志资源少,但 TRUNCATE无事务且不触发 trigger,有可能造成事故,故不建议在开发代码中使用此语句。

                说明:TRUNCATE TABLE 在功能上与不带 WHERE 子句的 DELETE 语句相同。

(四) ORM 映射

1. 【强制】在表查询中,一律不要使用 * 作为查询的字段列表,需要哪些字段必须明确写明。说明:1)增加查询分析器解析成本。2)增减字段容易与 resultMap 配置不一致。3)无用字段增加网络消耗,尤其是 text 类型的字段。

2. 【强制】POJO 类的布尔属性不能加 is,而数据库字段必须加 is_,要求在 resultMap 中进行字段与属性之间的映射。

                说明:参见定义 POJO 类以及数据库字段定义规定,在 sql.xml 增加映射,是必须的。


3. 【强制】不要用 resultClass 当返回参数,即使所有类属性名与数据库字段一一对应,也需要定义<resultMap>;反过来,每一个表也必然有一个<resultMap>与之对应。

                说明:配置映射关系,使字段与 DO 类解耦,方便维护。

4. 【强制】sql.xml 配置参数使用:#{},#param# 不要使用${} 此种方式容易出现 SQL 注入。

5. 【强制】iBATIS 自带的 queryForList(String statementName,int start,int size)不推荐使用。说明:其实现方式是在数据库取到 statementName 对应的 SQL 语句的所有记录,再通过 subList 取start,size 的子集合。

                正例:

Map<StringObjectmap new HashMap<>(16); map.put("start"start);

map.put("size"size);

6. 【强制】不允许直接拿 HashMap 与 Hashtable 作为查询结果集的输出。

                反例:某同学为避免写一个<resultMap>xxx</resultMap>,直接使用 HashTable 来接收数据库返回结果,结果出现日常是把 bigint 转成 Long 值,而线上由于数据库版本不一样,解析成 BigInteger,导致线上问题。

7. 【强制】更新数据表记录时,必须同时更新记录对应的 update_time 字段值为当前时间。

8. 【推荐】不要写一个大而全的数据更新接口。传入为 POJO 类,不管是不是自己的目标更新字段,都进行 update table set c1=value1,c2=value2,c3=value3; 这是不对的。执行 SQL 时, 不要更新无改动的字段,一是易出错;二是效率低;三是增加 binlog 存储。

9. 【参考】@Transactional 事务不要滥用。事务会影响数据库的 QPS,另外使用事务的地方需要考虑各方面的回滚方案,包括缓存回滚、搜索引擎回滚、消息补偿、统计修正等。

10. 【参考】<isEqual>中的 compareValue 是与属性值对比的常量,一般是数字,表示相等时带上此条件;<isNotEmpty>表示不为空且不为 null 时执行;<isNotNull>表示不为 null 值时执行。




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