MySQL 데이터베이스 설계 사양을 요약하고 정리합니다.

이 기사는 데이터베이스 설계 사양과 관련된 문제를 주로 소개하는 mysql에 대한 관련 지식을 제공합니다. MySQL 데이터베이스를 사용할 때 특정 사양을 준수하고 강점을 극대화하고 약점을 피해야 RD, QA에 도움이 되거나 지침이 되기를 바랍니다. , OP 등 기술진이 온라인 비즈니스에 적합한 데이터베이스 디자인을 제작합니다.

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사양 배경 및 목적

Oracle, SQL Server 및 기타 데이터베이스와 비교하여 MySQL 데이터베이스는 핵심적인 장점과 단점을 가지고 있습니다. MySQL 데이터베이스를 사용할 때 우리는 특정 표준을 따르고 강점을 극대화하고 약점을 피해야 합니다. 이 사양은 RD, QA, OP 및 기타 기술 담당자가 온라인 비즈니스에 적합한 데이터베이스 설계를 돕거나 안내하기 위한 것입니다. 데이터베이스 변경 및 처리 절차, 데이터베이스 테이블 설계, SQL 작성 등을 표준화하여 회사 업무 시스템의 안정적이고 건전한 운영을 보장합니다.

데이터베이스 설계

다음 사양은 모두 [고위험], [필수], [권장]의 세 가지 수준으로 표시되며, 준수 우선순위는 높음부터 낮음입니다.

[고위험]과 [필수] 두 가지 수준을 충족하지 못하는 디자인의 경우 DBA가 강제로 취소하고 수정을 요구합니다.

일반 명명 규칙

• 【필수】입력 속도를 높이고 대소문자 구분으로 인한 오류를 방지하려면 소문자를 사용하세요.

• 【필수】 공백이 없습니다. 대신 밑줄을 사용하세요.

• 【필수】이름에 숫자는 없고 영문만 가능합니다.

• 【필수】유효하고 이해하기 쉬운 이름입니다.

• 【필수】이름은 설명이 가능해야 합니다.

• 【필수】이름은 32자 이하여야 합니다.

• 【필수】접두사 사용을 피하세요.

Library

• 【필수】위의 일반적인 명명 규칙을 모두 따르세요.

• 【필수】홀수를 사용하세요.

• 【필수】라이브러리 이름 형식: 비즈니스 시스템 이름_하위 시스템 이름.

• 【필수】일반적으로 브랜치 데이터베이스의 이름 형식은 라이브러리 와일드카드 이름_번호이며, 숫자는 0부터 시작하여 0부터 증가합니다. 예를 들어 northwind_001 시간 기준의 데이터베이스 브랜치 이름 형식은 라이브러리 와일드카드 이름_시간입니다.

• 【필수】데이터베이스 생성 시 문자셋을 명시적으로 지정해야 하며, 문자셋은 utf8 또는 utf8mb4만 가능합니다. 데이터베이스 생성 SQL 예:

create database db_name default character set utf8;

Table

• [필수] 위의 일반 명명 규칙을 모두 따르세요.

• 【필수】홀수를 사용하세요.

• [필수] user 테이블, user_login 테이블 등 관련 모듈의 테이블 이름 간의 조인 관계를 반영하도록 노력합니다.

• 【필수】테이블 생성 시 문자셋을 utf8 또는 utf8mb4로 명시적으로 지정해야 합니다.

• 【필수】테이블 생성 시 테이블 스토리지 엔진 유형을 명시적으로 지정해야 하며, 특별한 요구 사항이 없으면 항상 InnoDB가 됩니다. InnoDB/MyISAM/Memory 이외의 스토리지 엔진을 사용해야 하는 경우 프로덕션 환경에서 사용하기 전에 DBA 검토를 통과해야 합니다. InnoDB 테이블은 트랜잭션, 행 잠금, 다운타임 복구, MVCC 등 관계형 데이터베이스의 중요한 기능을 지원하므로 업계에서 가장 많이 사용되는 MySQL 스토리지 엔진입니다. 이는 대부분의 다른 스토리지 엔진에는 없는 기능이므로 먼저 InnoDB를 권장합니다.

• 【필수】테이블 생성 시 댓글은 필수입니다.

• 【필수】기본 키 정보: (1) 이름을 id로 지정하고 int 또는 bigint를 입력하고 auto_increment를 입력합니다. (2) 테이블의 각 행의 본문을 기본 키로 식별하는 필드를 설정하지 마세요. user_id, order_id 등 다른 필드로 설정하고 고유 키 인덱스를 생성하는 것이 좋습니다. 왜냐하면 기본키로 설정하고 기본키 값을 무작위로 삽입하게 되면 InnoDB 내부 페이지 분할과 랜덤 I/O가 많아져 성능 저하가 발생하기 때문이다.

• [권장사항] 핵심 테이블(예: 사용자 테이블, 금전 관련 테이블)에는 문제 해결을 용이하게 하기 위해 행 데이터의 생성 시간 필드 create_time과 마지막 업데이트 시간 필드 update_time이 있어야 합니다.

• 【권장사항】테이블의 모든 필드에는 NOT NULL 속성이 있어야 하며, 비즈니스에서는 필요에 따라 DEFAULT 값을 정의할 수 있습니다. NULL 값을 사용하면 각 행이 추가 저장 공간을 차지하는 등의 문제가 발생하므로 데이터 마이그레이션에 오류가 발생하기 쉽고 집계 함수 계산 결과가 편향됩니다.

• [권장사항] Blob, 텍스트 등 큰 필드를 다른 테이블에 수직으로 분할하고, 이러한 객체를 읽어야 할 경우에만 선택하는 것이 좋습니다.

• [제안] 안티 패러다임 설계: 조인 쿼리가 자주 필요한 필드를 다른 테이블에 중복하여 추가합니다. 예를 들어 사용자 이름 속성은 user_account, user_login_log 및 기타 테이블에서 중복되어 조인 쿼리가 줄어듭니다.

• 【필수】 중간 테이블은 중간 결과 집합을 유지하는 데 사용되며 이름은 tmp_로 시작해야 합니다. 백업 테이블은 원본 테이블의 스냅샷을 백업하거나 캡처하는 데 사용되며 이름은 bak_로 시작해야 합니다. 중간 테이블과 백업 테이블은 정기적으로 정리됩니다.

• 【强制】对于超过 100W 行的大表进行 alter table，必须经过 DBA 审核，并在业务低峰期执行。因为 alter table 会产生表锁，期间阻塞对于该表的所有写入，对于业务可能会产生极大影响。

字段

• 【强制】遵守以上全部一般命名规则。

• 【建议】尽可能选择短的或一两个单词。

• 【强制】避免使用保留字作为字段名称：order，date，name 是数据库的保留字，避免使用它。可以为这些名称添加前缀使其易于理解，如 user_name，signup_date 等。

• 【强制】避免使用与表名相同的字段名，这会在编写查询时造成混淆。

• 【强制】在数据库模式上定义外键。

• 【强制】避免使用缩写或基于首字母缩写词的名称。

• 【强制】外键列必须具有表名及其主键，例如：blog_id 表示来自表博客的外键 id。

字段数据类型优化

• 【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 0~4,294,967,295（不到 43 亿），溢出后会导致报错。

• 【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。

• 【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。

select inet_aton('192.168.2.12');
select inet_ntoa(3232236044);

Java 保存字符串ip 转 int 类型

public static long ipToLong(String addr)
{
    String[] addrArray = addr.split("\\.");
    long num = 0;
    for (int i = 0; i < addrArray.length; i++)
    {
        int power = 3 - i;
        num += ((Integer.parseInt(addrArray[i]) % 256 * Math.pow(256, power)));
    }
    return num;
}
public static String longToIp(long i){
    return ((i >> 24) & 0xFF) + "." +
           ((i >> 16) & 0xFF) + "." +
           ((i >> 8) & 0xFF) + "." +
           (i & 0xFF);
}

• 【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。

• 【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。InnoDB 中当一行记录超过 8098 字节时，会将该记录中选取最长的一个字段将其 768 字节放在原始 page 里，该字段余下内容放在 overflow-page 里。不幸的是在 compact 行格式下，原始 page 和 overflow-page 都会加载。

• 【建议】存储金钱的字段，建议用 int 以分为单位存储，最大数值约 4290 万，程序端乘以 100 和除以 100 进行存取。因为 int 占用 4 字节，而 double 占用 8 字节，空间浪费。

• 【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，因此在 utf8 字符集下最多存 21844 个字符，超过会自动转换为 mediumtext 字段。而 text 在 utf8 字符集下最多存 21844 个字符，mediumtext 最多存 2^24/3 个字符，longtext 最多存 2^32 个字符。一般建议用 varchar 类型，字符数不要超过 2700。

• 【建议】时间类型尽量选取 timestamp。因为 datetime 占用 8 字节，timestamp 仅占用 4 字节，但是范围为 1970-01-01 00:00:01 到 2038-01-01 00:00:00。更为高阶的方法，选用 int 来存储时间，使用 SQL 函数 unix_timestamp() 和 from_unixtime() 来进行转换。

索引设计

• 【强制】InnoDB 表必须主键为 id int/bigint auto_increment，且主键值禁止被更新。

• 【建议】主键的名称以 pk_ 开头，唯一键以 uk_ 开头，普通索引以 ix_ 开头，一律使用小写格式，以表名/字段的名称或缩写作为后缀。

• 【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。

• 【强制】单个索引中每个索引记录的长度不能超过 64KB。

• 【建议】单个表上的索引个数不能超过 7 个。

• 【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 user_id 的区分度可由 select count(distinct user_id) 计算出来。

• 【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。

• 【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。

• 【建议】如果选择性超过 20%，那么全表扫描比使用索引性能更优，即没有设置索引的必要。

分库分表、分区表

• 【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。

• 【强制】单个分区表中的分区（包括子分区）个数不能超过 1024。

• 【强制】上线前 RD 或者 DBA 必须指定分区表的创建、清理策略。

• 【强制】访问分区表的 SQL 必须包含分区键。

• 【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。

• 【强制】对于分区表执行 alter table 操作，必须在业务低峰期执行。

• 【强制】采用分库策略的，库的数量不能超过 1024。

• 【强制】采用分表策略的，表的数量不能超过 4096。

• 【建议】单个分表不超过 500W 行，ibd 文件大小不超过 2G，这样才能让数据分布式变得性能更佳。

• 【建议】水平分表尽量用取模方式，日志、报表类数据建议采用日期进行分表。

字符集

• 【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。

• 【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。

程序层 DAO 设计建议

• 【建议】新的代码不要用 model，推荐使用手动拼 SQL + 绑定变量传入参数的方式。因为 model 虽然可以使用面向对象的方式操作 db，但是其使用不当很容易造成生成的 SQL 非常复杂，且 model 层自己做的强制类型转换性能较差，最终导致数据库性能下降。

• 【建议】前端程序连接 MySQL 或者 Redis，必须要有连接超时和失败重连机制，且失败重试必须有间隔时间。

• 【建议】前端程序报错里尽量能够提示 MySQL 或 Redis 原生态的报错信息，便于排查错误。

• 【建议】对于有连接池的前端程序，必须根据业务需要配置初始、最小、最大连接数，超时时间以及连接回收机制，否则会耗尽数据库连接资源，造成线上事故。

• 【建议】对于 log 或 history 类型的表，随时间增长容易越来越大，因此上线前 RD 或者 DBA 必须建立表数据清理或归档方案。

• 【建议】在应用程序设计阶段，RD 必须考虑并规避数据库中主从延迟对于业务的影响。尽量避免从库短时延迟（20 秒以内）对业务造成影响，建议强制一致性的读开启事务走主库，或更新后过一段时间再去读从库。

• 【建议】多个并发业务逻辑访问同一块数据（InnoDB 表）时，会在数据库端产生行锁甚至表锁导致并发下降，因此建议更新类 SQL 尽量基于主键去更新。

• 【建议】业务逻辑之间加锁顺序尽量保持一致，否则会导致死锁。

• 【建议】对于单表读写比大于 10:1 的数据行或单个列，可以将热点数据放在缓存里（如 Memcached 或 Redis），加快访问速度，降低 MySQL 压力。

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(11) not null auto_increment,
    `user_id`       bigint(11) not null comment '用户 ID',
    `username`      varchar(45) not null comment '登录名',
    `email`         varchar(30) not null comment '邮箱',
    `nickname`      varchar(45) not null comment '昵称',
    `avatar`        int(11) not null comment '头像',
    `birthday`      date not null comment '生日',
    `gender`        tinyint(4) default '0' comment '性别',
    `intro`         varchar(150) default null comment '简介',
    `resume_url`    varchar(300) not null comment '简历存放地址',
    `register_ip`   int not null comment '用户注册时的源 IP',
    `review_status` tinyint not null comment '审核状态，1-通过，2-审核中，3-未通过，4-尚未提交审核',
    `create_time`   timestamp not null comment '记录创建的时间',
    `update_time`   timestamp not null comment '资料修改的时间',
    primary key (`id`),
    unique key `idx_user_id` (`user_id`),
    key `idx_username`(`username`),
    key `idx_create_time`(`create_time`, `review_status`)
)
engine = InnoDB
default charset = utf8
comment = '用户基本信息';

DML 语句

• 【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。

• 【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。

• 【建议】insert into … values(xx),(xx),(xx)…，这里 xx 的值不要超过 5000 个。值过多虽然上线很快，但会引起主从同步延迟。

• 【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 5 个以内。因为 union all 不需要去重，节省数据库资源，提高性能。

• 【建议】in 值列表限制在 500 以内。例如 select … where user_id 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。

• 【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。

• 【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终端。

• 【强制】写入和事务发往主库，只读 SQL 发往从库。

• 【强制】除静态表或小表（100 行以内），dml 语句必须有 where 条件，且使用索引查找。

• 【필수】sql_no_cache, 강제 인덱스, 키 무시, 스트레이트 조인 등 프로덕션 환경에서 힌트를 사용하는 것은 금지되어 있습니다. 힌트는 특정 실행 계획에 따라 SQL을 강제로 실행하는 데 사용되지만 데이터의 양이 변경됨에 따라 원래 예측이 정확하다고 보장할 수 없으므로 MySQL 최적화 프로그램을 신뢰해야 합니다.

• 【필수】where 조건에서 등호 주위의 필드 유형은 일관되어야 하며, 그렇지 않으면 인덱스를 사용할 수 없습니다.

• [권장사항] select|update|delete|replace에는 where 절이 있어야 하며, where 절의 조건은 반드시 인덱스 검색을 사용해야 합니다.

• [필수] 프로덕션 데이터베이스에서는 대형 테이블에 대한 전체 테이블 스캔을 강력히 권장하지 않지만, 행이 100개 미만인 정적 테이블에서는 전체 테이블 스캔을 수행할 수 있습니다. 쿼리 데이터의 양은 테이블 행 수의 25%를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 인덱스가 활용되지 않습니다.

• [필수] where 절의 검색에는 완전히 퍼지된 조건만 사용하는 것이 금지됩니다. 다른 동등 또는 범위 쿼리 조건이 있어야 하며, 그렇지 않으면 인덱스를 사용할 수 없습니다.

• 【권장사항】인덱스 열에는 함수나 표현식을 사용하지 마세요. 그렇지 않으면 인덱스를 사용할 수 없습니다. 예를 들어 길이(이름) = 'admin' 또는 user_id + 2 = 10023입니다.

• 【권장사항】 or 문 사용을 줄이고 or 문을 공용체로 최적화한 다음 각 where 조건에 대한 색인을 생성하세요. 예를 들어, a = 1 또는 b = 2인 경우는 where a = 1 … 공용체 … where b = 2, key(a), key(b)로 최적화됩니다.

• 【추천】페이지 쿼리 제한 시작점이 높을 경우 먼저 필터 조건으로 필터링할 수 있습니다. 예를 들어, t1 제한 10000, 20에서 a, b, c를 선택하면 다음과 같이 최적화됩니다. 여기서 id > 10000 제한 20;

Multi-table Join

• [필수] Cross-DB Join 문은 금지됩니다. 이는 모듈 간의 결합을 줄이고 데이터베이스 분할을 위한 견고한 기반을 마련할 수 있기 때문입니다.

• 【필수】update t1 Join t2와 같은 비즈니스 업데이트 SQL 문에 Join을 사용하는 것은 금지되어 있습니다....

• 【권장 사항】 서브 쿼리를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 여러 쿼리의 경우 서브 쿼리 SQL을 분할하여 프로그램과 결합하거나 서브 쿼리 대신 조인을 사용하는 것이 좋습니다.

• 【권장사항】온라인 환경에서 다중 테이블 조인은 테이블 3개를 초과하지 않아야 합니다.

• 【권장사항】다중 테이블 연결 쿼리에는 별칭을 사용하는 것이 좋으며, 별칭은 선택 목록, 데이터베이스.테이블 형식의 필드를 참조하는 데 사용해야 합니다. 예를 들어 select a from db1.table1 alias1 where…

• 【권장 사항】다중 테이블 조인에서는 결과 집합이 더 작은 테이블을 구동 테이블로 선택하여 다른 테이블을 조인하는 것이 좋습니다.

Transactions

• 【권장 사항】트랜잭션에서 insert|update|delete|replace 문 작업의 행 수는 2000개 이내로 제어되며, where 절의 in 목록에 전달되는 매개 변수 수는 다음과 같습니다. 500 이내로 제어됩니다.

• 【권장 사항】데이터를 일괄 처리할 때 트랜잭션 처리 간격을 제어하고 필요한 절전을 수행해야 합니다. 일반적으로 권장되는 값은 5~10초입니다.

• 【권장사항】auto_increment 속성 필드가 있는 테이블에서 삽입 작업의 경우 동시성을 200 이내로 제어해야 합니다.

• 【필수】프로그램 설계에서는 더티 읽기, 반복 불가능 읽기 및 팬텀 읽기를 포함한 "데이터베이스 트랜잭션 격리 수준"의 영향을 고려해야 합니다. 온라인에서는 트랜잭션 격리 수준을 반복 읽기로 설정하는 것이 좋습니다.

• 【권장 사항】SQL 문은 5개 이하로 포함되어야 합니다(결제 업무 제외). 트랜잭션이 너무 길면 장기간 데이터 잠금, MySQL 내부 캐시, 과도한 연결 소비 등과 같은 눈사태 문제가 발생하기 때문입니다.

• 【권장사항】트랜잭션의 업데이트 문은 가능한 한 기본 키 또는 고유 키를 기반으로 해야 합니다(예: update ... where id = XX;, 그렇지 않으면 갭 잠금이 생성되고 잠금 범위 내부적으로 확장되어 시스템 성능 저하 및 교착 상태가 발생합니다.

• 【권장사항】트랜잭션이 너무 길어지지 않도록 웹 서비스 호출, 파일 저장소 액세스 등과 같은 일반적인 외부 호출을 트랜잭션에서 제외해 보세요.

• 【권장 사항】MySQL 마스터-슬레이브 지연에 엄격하게 민감한 일부 명령문의 경우 트랜잭션을 활성화하여 기본 데이터베이스에 강제로 액세스하도록 하십시오.

정렬 및 그룹화

• 【추천】순서 사용을 줄이고, 정렬 없이 업체와 소통하거나, 프로그램에 정렬을 넣어보세요. order by, group by, independent 등의 문은 더 많은 CPU를 소비하며 데이터베이스의 CPU 리소스는 매우 소중합니다.

• 【권장 사항】 정렬 기준, 그룹 기준, 개별 SQL의 경우 인덱스를 사용하여 정렬된 데이터를 직접 검색해 보세요. 예를 들어, a = 1 order by인 경우 키(a, b)를 사용할 수 있습니다.

• 【권장 사항】order by, group by, discover와 같은 쿼리 문을 포함합니다. where 조건으로 필터링된 결과 집합은 1000행 이내로 유지되어야 합니다. 그렇지 않으면 SQL이 매우 느려집니다.

온라인 사용이 금지된 SQL 문

• 【높은 위험】Disable update|delete t1 … 여기서 a = XX 제한 XX; 마스터-슬레이브 불일치로 이어져 데이터 혼란을 초래할 수 있기 때문입니다. PK로 주문을 추가하는 것이 좋습니다.

• 【높은 위험】update t1 set … where name in(select name from user where …);과 같은 상관 하위 쿼리를 사용하는 것은 금지되어 있으며 이는 매우 비효율적입니다.

• 【필수】프로시저, 함수, 트리거, 뷰, 이벤트 및 외래 키 제약 조건을 비활성화합니다. 데이터베이스 리소스를 소비하고 데이터베이스 인스턴스 확장성을 감소시키기 때문입니다. 권장 사항은 모두 프로그램 측에서 구현됩니다.

• 【필수】Disable insert into ... on 중복 키 업데이트... 높은 동시성 환경에서는 마스터-슬레이브 불일치가 발생합니다.

• [필수] t1.id = t2.id…인 update t1, t2와 같은 공동 테이블 업데이트 문은 금지됩니다.

추천 학습: mysql 비디오 튜토리얼

위 내용은 MySQL 데이터베이스 설계 사양을 요약하고 정리합니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!