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看了同事设计的库表,我默默流下了眼泪。。

2020-08-20码农

前言

对于后端开发同学来说,访问数据库,是代码中必不可少的一个环节。

系统中收集到用户的核心数据,为了安全性,我们一般会存储到数据库,比如:mysql,oracle等。

后端开发的日常工作,需要不断的建库和建表,来满足业务需求。

通常情况下,建库的频率比建表要低很多,所以,我们这篇文章主要讨论建表相关的内容。

如果我们在建表的时候不注意细节,等后面系统上线之后, 表的维护成本变得非常高,而且很容易踩坑。

今天就跟大家一起聊聊,数据库建表的18个小技巧。

文章中介绍的很多细节,我在工作中踩过坑,并且实践过的,非常有借鉴意义,希望对你会有所帮助。

1.名字

建表的时候,给 字段 索引 起个好名字,真的太重要了。

1.1 见名知意

名字就像 字段 索引 的一张脸,可以给人留下第一印象。

好的名字,言简意赅,见名知意,让人心情愉悦,能够提高沟通和维护成本。

坏的名字,模拟两可,不知所云。而且显得杂乱无章,看得让人抓狂。

反例:

用户名称字段定义成:yong_hu_ming、用户_name、name、user_name_123456789

你看了可能会一脸懵逼,这是什么骚操作?

正例:

用户名称字段定义成:user_name

温馨提醒一下,名字也不宜过长,尽量控制在 30 个字符以内。

1.2 大小写

名字尽量都用 小写字母 ,因为从视觉上,小写字母更容易让人读懂。

反例:

字段名:PRODUCT_NAME、PRODUCT_name

全部大写,看起来有点不太直观。而一部分大写,一部分小写,让人看着更不爽。

正例:

字段名:product_name

名字还是使用全小写字母,看着更舒服。

1.3 分隔符

很多时候,名字为了让人好理解,有可能会包含多个单词。

那么,多个单词间的 分隔符 该用什么呢?

反例:

字段名:productname、productName、product name、product@name

单词间没有分隔,或者单词间用驼峰标识,或者单词间用空格分隔,或者单词间用@分隔,这几种方式都不太建议。

正例:

字段名:product_name

强烈建议大家在单词间用 _ 分隔。

1.4 表名

对于表名,在言简意赅,见名知意的基础之上,建议带上 业务前缀

如果是订单相关的业务表,可以在表名前面加个前缀: order_

例如:order_pay、order_pay_detail等。

如果是商品相关的业务表,可以在表名前面加个前缀: product_

例如:product_spu,product_sku等。

这样做的好处是为了方便归类,把相同业务的表,可以非常快速的聚集到一起。

另外,还有有个好处是,如果哪天有非订单的业务,比如:金融业务,也需要建一个名字叫做pay的表,可以取名:finance_pay,就能非常轻松的区分。

这样就不会出现 同名表 的情况。

1.5 字段名称

字段名称 是开发人员发挥空间最大,但也最容易发生混乱的地方。

比如有些表,使用flag表示状态,另外的表用status表示状态。

可以统一一下,使用status表示状态。

如果一个表使用了另一个表的主键,可以在另一张表的名后面,加 _id _sys_no ,例如:

在product_sku表中有个字段,是product_spu表的主键,这时候可以取名:product_spu_id或product_spu_sys_no。

还有创建时间,可以统一成:create_time,修改时间统一成:update_time。

删除状态固定为:delete_status。

其实还有很多公共字段,在不同的表之间,可以使用全局统一的命名规则,定义成相同的名称,以便于大家好理解。

1.6 索引名

在数据库中,索引有很多种,包括:主键、普通索引、唯一索引、联合索引等。

每张表的主键只有一个,一般使用: id 或者 sys_no 命名。

普通索引和联合索引,其实是一类。在建立该类索引时,可以加 ix_ 前缀,比如:ix_product_status。

唯一索引,可以加 ux_ 前缀,比如:ux_product_code。

2.字段类型

在设计表时,我们在选择 字段类型 时,可发挥空间很大。

时间格式的数据有:date、datetime和timestamp等等可以选择。

字符类型的数据有:varchar、char、text等可以选择。

数字类型的数据有:int、bigint、smallint、tinyint等可以选择。

说实话,选择很多,有时候是一件好事,也可能是一件坏事。

如何选择一个 合适 的字段类型,变成了我们不得不面对的问题。

如果字段类型选大了,比如:原本只有1-10之间的10个数字,结果选了 bigint ,它占 8 个字节。

其实,1-10之间的10个数字,每个数字 1 个字节就能保存,选择 tinyint 更为合适。

这样会白白浪费7个字节的空间。

如果字段类型择小了,比如:一个18位的id字段,选择了 int 类型,最终数据会保存失败。

所以选择一个合适的字段类型,还是非常重要的一件事情。

以下原则可以参考一下:

  1. 尽可能选择占用存储空间小的字段类型,在满足正常业务需求的情况下,从小到大,往上选。

  2. 如果字符串长度固定,或者差别不大,可以选择char类型。如果字符串长度差别较大,可以选择varchar类型。

  3. 是否字段,可以选择bit类型。

  4. 枚举字段,可以选择tinyint类型。

  5. 主键字段,可以选择bigint类型。

  6. 金额字段,可以选择decimal类型。

  7. 时间字段,可以选择timestamp或datetime类型。

3.字段长度

前面我们已经定义好了 字段名称 ,选择了合适的 字段类型 ,接下来,需要重点关注的是 字段长度 了。

比如:varchar(20),biginit(20)等。

那么问题来了, varchar 代表的是 字节 长度,还是 字符 长度呢?

答:在mysql中除了 varchar char 是代表 字符 长度之外,其余的类型都是代表 字节 长度。

biginit(n) 这个 n 表示什么意思呢?

假如我们定义的字段类型和长度是:bigint(4),bigint实际长度是 8 个字节。

现在有个数据a=1,a显示4个字节,所以在不满4个字节时前面填充0(前提是该字段设置了zerofill属性),比如:0001。

当满了4个字节时,比如现在数据是a=123456,它会按照实际的长度显示,比如:123456。

但需要注意的是,有些mysql客户端即使满了4个字节,也可能只显示4个字节的内容,比如会显示成:1234。

所以bigint(4),这里的4表示显示的长度为4个字节,实际长度还是占8个字节。

4.字段个数

我们在建表的时候,一定要对 字段个数 做一些限制。

我之前见过有人创建的表,有几十个,甚至上百个字段,表中保存的数据非常大,查询效率很低。

如果真有这种情况,可以将一张 大表 拆成多张 小表 ,这几张表的主键相同。

建议每表的字段个数,不要超过 20 个。

5. 主键

在创建表时,一定要创建 主键

因为主键自带了主键索引,相比于其他索引,主键索引的查询效率最高,因为它不需要回表。

此外,主键还是天然的 唯一索引 ,可以根据它来判重。

单个 数据库中,主键可以通过 AUTO_INCREMENT ,设置成 自动增长 的。

但在 分布式 数据库中,特别是做了分库分表的业务库中,主键最好由外部算法(比如:雪花算法)生成,它能够保证生成的id是全局唯一的。

除此之外,主键建议保存跟业务无关的值,减少业务耦合性,方便今后的扩展。

不过我也见过,有些一对一的表关系,比如:用户表和用户扩展表,在保存数据时是一对一的关系。

这样,用户扩展表的主键,可以直接保存用户表的主键。

6.存储引擎

mysql8 以前的版本,默认的存储引擎是 myslam ,而 mysql8 以后的版本,默认的存储引擎变成了 innodb

之前我们还在创建表时,还一直纠结要选哪种存储引擎?

myslam 的索引和数据分开存储,而有利于查询,但它不支持事务和外键等功能。

innodb 虽说查询性能,稍微弱一点,但它支持事务和外键等,功能更强大一些。

以前的建议是:读多写少的表,用myslam存储引擎。而写多读多的表,用innodb。

但虽说mysql对innodb存储引擎性能的不断优化,现在myslam和innodb查询性能相差已经越来越小。

所以,建议我们在使用 mysql8 以后的版本时,直接使用默认的 innodb 存储引擎即可,无需额外修改存储引擎。

7. NOT NULL

在创建字段时,需要选择该字段是否允许为 NULL

我们在定义字段时,应该尽可能明确该字段 NOT NULL

为什么呢?

我们主要以innodb存储引擎为例,myslam存储引擎没啥好说的。

主要有以下原因:

  1. 在innodb中,需要额外的空间存储null值,需要占用更多的空间。

  2. null值可能会导致索引失效。

  3. null值只能用 is null 或者 is not null 判断,用 =号 判断永远返回false。

因此,建议我们在定义字段时,能定义成NOT NULL,就定义成NOT NULL。

但如果某个字段直接定义成NOT NULL,万一有些地方忘了给该字段写值,就会 insert 不了数据。

这也算合理的情况。

但有一种情况是,系统有新功能上线,新增了字段。上线时一般会先执行sql脚本,再部署代码。

由于老代码中,不会给新字段赋值,则insert数据时,也会报错。

由此,非常有必要给NOT NULL的字段设置默认值,特别是后面新增的字段。

例如:

altertable product_sku addcolumn brand_id int(10notnulldefault0;

8.外键

在mysql中,是存在 外键 的。

外键存在的主要作用是:保证数据的 一致性 完整性

例如:

createtable class (
idint(10) primary key auto_increment,
cname varchar(15)
);

有个班级表 class。

然后有个student表:

createtable student(
idint(10) primary key auto_increment,
namevarchar(15notnull,
gender varchar(10notnull,
cid int,
foreignkey(cid) references class(id)
);

其中student表中的cid字段,保存的 class表的id,这时通过 foreign key 增加了一个外键。

这时,如果你直接通过student表的id删除数据,会报异常:

a foreign key constraint fails

必须要先删除 class表对于的cid那条数据,再删除student表的数据才行,这样能够保证数据的一致性和完整性。

顺便说一句:只有存储引擎是innodb时,才能使用外键。

如果只有两张表的关联还好,但如果有十几张表都建了外键关联,每删除一次主表,都需要同步删除十几张子表,很显然性能会非常差。

因此,互联网系统中,一般建议不使用外键。因为这类系统更多的是为了性能考虑,宁可牺牲一点数据一致性和完整性。

除了 外键 之外, 存储过程 触发器 也不太建议使用,他们都会影响性能。

9. 索引

在建表时,除了指定 主键索引 之外,还需要创建一些 普通索引

例如:

createtable product_sku(
idint(10) primary key auto_increment,
spu_id int(10notnull,
brand_id int(10notnull,
namevarchar(15notnull
);

在创建商品表时,使用spu_id(商品组表)和brand_id(品牌表)的id。

像这类保存其他表id的情况,可以增加普通索引:

createtable product_sku (
idint(10) primary key auto_increment,
spu_id int(10notnull,
brand_id int(10notnull,
namevarchar(15notnull,
KEY`ix_spu_id` (`spu_id`USING BTREE,
KEY`ix_brand_id` (`brand_id`USING BTREE
);

后面查表的时候,效率更高。

但索引字段也不能建的太多,可能会影响保存数据的效率,因为索引需要额外的存储空间。

建议单表的索引个数不要超过: 5 个。

如果在建表时,发现索引个数超过5个了,可以删除部分 普通索引 ,改成 联合索引

顺便说一句:在创建联合索引的时候,需要使用注意 最左匹配原则 ,不然,建的联合索引效率可能不高。

对于数据重复率非常高的字段,比如:状态,不建议单独创建普通索引。因为即使加了索引,如果mysql发现 全表扫描 效率更高,可能会导致索引失效。

如果你对索引失效问题比较感兴趣,可以看看我的另一篇文章【 】,里面有非常详细的介绍。

10.时间字段

时间字段 的类型,我们可以选择的范围还是比较多的,目前mysql支持:date、datetime、timestamp、varchar等。

varchar 类型可能是为了跟接口保持一致,接口中的时间类型是String。

但如果哪天我们要通过时间范围查询数据,效率会非常低,因为这种情况没法走索引。

date 类型主要是为了保存 日期 ,比如:2020-08-20,不适合保存 日期和时间 ,比如:2020-08-20 12:12:20。

datetime timestamp 类型更适合我们保存 日期和时间

但它们有略微区别。

  • timestamp :用4个字节来保存数据,它的取值范围为 1970-01-01 00:00:01 UTC ~ 2038-01-19 03:14:07 。此外,它还跟时区有关。

  • datetime :用8个字节来保存数据,它的取值范围为 1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59 。它跟时区无关。

  • 优先推荐使用 datetime 类型保存日期和时间,可以保存的时间范围更大一些。

    温馨提醒一下,在给时间字段设置默认值是,建议不要设置成: 0000-00-00 00:00:00 ,不然查询表时可能会因为转换不了,而直接报错。

    11.金额字段

    mysql中有多个字段可以表示浮点数:float、double、decimal等。

    float double 可能会丢失精度,因此推荐大家使用 decimal 类型保存金额。

    一般我们是这样定义浮点数的:decimal(m,n)。

    其中 n 是指 小数 的长度,而 m 是指 整数加小数 的总长度。

    假如我们定义的金额类型是这样的:decimal(10,2),则表示整数长度是8位,并且保留2位小数。

    12. json字段

    我们在设计表结构时,经常会遇到某个字段保存的数据值不固定的需求。

    举个例子,比如:做异步excel导出功能时,需要在异步任务表中加一个字段,保存用户通过前端页面选择的查询条件,每个用户的查询条件可能都不一样。

    这种业务场景,使用传统的数据库字段,不太好实现。

    这时候就可以使用MySQL的json字段类型了,可以保存json格式的结构化数据。

    保存和查询数据都是非常方便的。

    MySQL还支持按字段名称或者字段值,查询json中的数据。

    13.唯一索引

    唯一索引 在我们实际工作中,使用频率相当高。

    你可以给单个字段,加唯一索引,比如:组织机构code。

    也可以给多个字段,加一个联合的唯一索引,比如:分类编号、单位、规格等。

    单个的唯一索引还好,但如果是联合的唯一索引,字段值出现null时,则唯一性约束可能会失效。

    关于唯一索引失效的问题,感兴趣的小伙伴可以看看我的另一篇文章【 】。

    创建唯一索引时,相关字段一定不能包含null值,否则唯一性会失效。

    14.字符集

    mysql中支持的 字符集 有很多,常用的有:latin1、utf-8、utf8mb4、GBK等。

    这4种字符集情况如下:

    latin1 容易出现乱码问题,在实际项目中使用比较少。

    GBK 支持中文,但不支持国际通用字符,在实际项目中使用也不多。

    从目前来看,mysql的字符集使用最多的还是: utf-8 utf8mb4

    其中 utf-8 占用3个字节,比 utf8mb4 的4个字节,占用更小的存储空间。

    但utf-8有个问题:即无法存储emoji表情,因为emoji表情一般需要4个字节。

    由此,使用utf-8字符集,保存emoji表情时,数据库会直接报错。

    所以,建议在建表时字符集设置成: utf8mb4 ,会省去很多不必要的麻烦。

    15. 排序规则

    不知道,你关注过没,在mysql中创建表时,有个 COLLATE 参数可以设置。

    例如:

    CREATETABLE`order` (
    `id`bigintNOTNULL AUTO_INCREMENT,
    `code`varchar(20COLLATE utf8mb4_bin NOTNULL,
    `name`varchar(30COLLATE utf8mb4_bin NOTNULL,
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUEKEY`un_code` (`code`),
    KEY`un_code_name` (`code`,`name`USING BTREE,
    KEY`idx_name` (`name`)
    ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=5DEFAULTCHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin

    它是用来设置 排序规则 的。

    字符排序规则跟字符集有关,比如:字符集如果是 utf8mb4 ,则字符排序规则也是以: utf8mb4_ 开头的,常用的有: utf8mb4_general_ci utf8mb4_bin 等。

    其中utf8mb4_general_ci排序规则,对字母的大小写不敏感。说得更直白一点,就是不区分大小写。

    而utf8mb4_bin排序规则,对字符大小写敏感,也就是区分大小写。

    说实话,这一点还是非常重要的。

    假如order表中现在有一条记录,name的值是大写的YOYO,但我们用小写的yoyo去查,例如:

    select * fromorderwherename='yoyo';

    如果字符排序规则是utf8mb4_general_ci,则可以查出大写的YOYO的那条数据。

    如果字符排序规则是utf8mb4_bin,则查不出来。

    由此,字符排序规则一定要根据实际的业务场景选择,否则容易出现问题。

    16.大字段

    我们在创建表时,对一些特殊字段,要额外关注,比如: 大字段 ,即占用较多存储空间的字段。

    比如:用户的评论,这就属于一个大字段,但这个字段可长可短。

    但一般会对评论的总长度做限制,比如:最多允许输入500个字符。

    如果直接定义成 text 类型,可能会浪费存储空间,所以建议将这类字段定义成 varchar 类型的存储效率更高。

    当然,我还见过更大的字段,即该字段直接保存合同数据。

    一个合同可能会占 几Mb

    在mysql中保存这种数据,从系统设计的角度来说,本身就不太合理。

    像合同这种非常大的数据,可以保存到 mongodb 中,然后在mysql的业务表中,保存mongodb表的id。

    17.冗余字段

    我们在设计表的时候,为了性能考虑,提升查询速度,有时可以冗余一些字段。

    举个例子,比如:订单表中一般会有userId字段,用来记录用户的唯一标识。

    但很多订单的查询页面,或者订单的明细页面,除了需要显示订单信息之外,还需要显示用户ID和用户名称。

    如果订单表和用户表的数据量不多,我们可以直接用userId,将这两张表join起来,查询出用户名称。

    但如果订单表和用户表的数据量都非常多,这样join是比较消耗查询性能的。

    这时候我们可以通过冗余字段的方案,来解决性能问题。

    我们可以在订单表中,可以再加一个userName字段,在系统创建订单时,将userId和userName同时写值。

    当然订单表中历史数据的userName是空的,可以刷一下历史数据。

    这样调整之后,后面只需要查询订单表,即可查询出我们所需要的数据。

    不过冗余字段的方案,有利也有弊。

    对查询性能有利。

    但需要额外的存储空间,还可能会有数据不一致的情况,比如用户名称修改了。

    我们在实际业务场景中,需要综合评估,冗余字段方案不适用于所有业务场景。

    18.注释

    我们在做表设计的时候,一定要把表和相关字段的注释加好。

    例如下面这样的:

    CREATETABLE`sys_dept` (
    `id`bigintNOTNULL AUTO_INCREMENT COMMENT'ID',
    `name`varchar(30NOTNULLCOMMENT'名称',
    `pid`bigintNOTNULLCOMMENT'上级部门',
    `valid_status`tinyint(1NOTNULLDEFAULT1COMMENT'有效状态 1:有效 0:无效',
    `create_user_id`bigintNOTNULLCOMMENT'创建人ID',
    `create_user_name`varchar(30NOTNULLCOMMENT'创建人名称',
    `create_time` datetime(3DEFAULTNULLCOMMENT'创建日期',
    `update_user_id`bigintDEFAULTNULLCOMMENT'修改人ID',
    `update_user_name`varchar(30) DEFAULTNULLCOMMENT'修改人名称',
    `update_time` datetime(3DEFAULTNULLCOMMENT'修改时间',
    `is_del`tinyint(1DEFAULT'0'COMMENT'是否删除 1:已删除 0:未删除',
    PRIMARY KEY (`id`USING BTREE,
    KEY`index_pid` (`pid`USING BTREE
    ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1DEFAULTCHARSET=utf8mb4 COMMENT='部门';

    表和字段的注释,都列举的非常详细。

    特别是有些状态类型的字段,比如:valid_status字段,该字段表示有效状态, 1:有效 0:无效。

    让人可以一目了然,表和字段是干什么用的,字段的值可能有哪些。

    最怕的情况是,你在表中创建了很多status字段,每个字段都有1、2、3、4、5、6、7、8、9等多个值。

    没有写什么注释。

    谁都不知道1代表什么含义,2代表什么含义,3代表什么含义。

    可能刚开始你还记得。

    但系统上线使用一年半载之后,可能连你自己也忘记了这些status字段,每个值的具体含义了,埋下了一个巨坑。

    由此,我们在做表设计时,一定要写好相关的注释,并且经常需要更新这些注释。


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