前言
對於後端開發同學來說,存取資料庫,是程式碼中必不可少的一個環節。
系統中收集到使用者的核心數據,為了安全性,我們一般會儲存到資料庫,比如:mysql,oracle等。
後端開發的日常工作,需要不斷的建庫和建表,來滿足業務需求。
通常情況下,建庫的頻率比建表要低很多,所以,我們這篇文章主要討論建表相關的內容。
如果我們在建表的時候不註意細節,等後面系統上線之後, 表的維護成本變得非常高,而且很容易踩坑。
今天就跟大家一起聊聊,資料庫建表的18個小技巧。
文章中介紹的很多細節,我在工作中踩過坑,並且實踐過的,非常有借鑒意義,希望對你會有所幫助。
1.名字
建表的時候,給
表
、
欄位
和
索引
起個好名字,真的太重要了。
1.1 見名知意
名字就像
表
、
欄位
和
索引
的一張臉,可以給人留下第一印象。
好的名字,言簡意賅,見名知意,讓人心情愉悅,能夠提高溝通和維護成本。
壞的名字,模擬兩可,不知所雲。而且顯得雜亂無章,看得讓人抓狂。
反例:
使用者名稱稱欄位定義成:yong_hu_ming、使用者_name、name、user_name_123456789
你看了可能會一臉懵逼,這是什麽騷操作?
正例:
使用者名稱稱欄位定義成:user_name
溫馨提醒一下,名字也不宜過長,盡量控制在
30
個字元以內。
1.2 大小寫
名字盡量都用
小寫字母
,因為從視覺上,小寫字母更容易讓人讀懂。
反例:
欄位名:PRODUCT_NAME、PRODUCT_name
全部大寫,看起來有點不太直觀。而一部份大寫,一部份小寫,讓人看著更不爽。
正例:
欄位名:product_name
名字還是使用全小寫字母,看著更舒服。
1.3 分隔符
很多時候,名字為了讓人好理解,有可能會包含多個單詞。
那麽,多個單詞間的
分隔符
該用什麽呢?
反例:
欄位名:productname、productName、product name、product@name
單詞間沒有分隔,或者單詞間用駝峰標識,或者單詞間用空格分隔,或者單詞間用@分隔,這幾種方式都不太建議。
正例:
欄位名:product_name
強烈建議大家在單詞間用
_
分隔。
1.4 表名
對於表名,在言簡意賅,見名知意的基礎之上,建議帶上
業務字首
。
如果是訂單相關的業務表,可以在表名前面加個字首:
order_
。
例如:order_pay、order_pay_detail等。
如果是商品相關的業務表,可以在表名前面加個字首:
product_
。
例如:product_spu,product_sku等。
這樣做的好處是為了方便歸類,把相同業務的表,可以非常快速的聚集到一起。
另外,還有有個好處是,如果哪天有非訂單的業務,比如:金融業務,也需要建一個名字叫做pay的表,可以取名:finance_pay,就能非常輕松的區分。
這樣就不會出現
同名表
的情況。
1.5 欄位名稱
欄位名稱
是開發人員發揮空間最大,但也最容易發生混亂的地方。
比如有些表,使用flag表示狀態,另外的表用status表示狀態。
可以統一一下,使用status表示狀態。
如果一個表使用了另一個表的主鍵,可以在另一張表的名後面,加
_id
或
_sys_no
,例如:
在product_sku表中有個欄位,是product_spu表的主鍵,這時候可以取名:product_spu_id或product_spu_sys_no。
還有建立時間,可以統一成:create_time,修改時間統一成:update_time。
刪除狀態固定為:delete_status。
其實還有很多公共欄位,在不同的表之間,可以使用全域統一的命名規則,定義成相同的名稱,以便於大家好理解。
1.6 索引名
在資料庫中,索引有很多種,包括:主鍵、普通索引、唯一索引、聯合索引等。
每張表的主鍵只有一個,一般使用:
id
或者
sys_no
命名。
普通索引和聯合索引,其實是一類。在建立該類索引時,可以加
ix_
字首,比如:ix_product_status。
唯一索引,可以加
ux_
字首,比如:ux_product_code。
2.欄位型別
在設計表時,我們在選擇
欄位型別
時,可發揮空間很大。
時間格式的數據有:date、datetime和timestamp等等可以選擇。
字元型別的數據有:varchar、char、text等可以選擇。
數位型別的數據有:int、bigint、smallint、tinyint等可以選擇。
說實話,選擇很多,有時候是一件好事,也可能是一件壞事。
如何選擇一個
合適
的欄位型別,變成了我們不得不面對的問題。
如果欄位型別選大了,比如:原本只有1-10之間的10個數位,結果選了
bigint
,它占
8
個字節。
其實,1-10之間的10個數位,每個數位
1
個字節就能保存,選擇
tinyint
更為合適。
這樣會白白浪費7個字節的空間。
如果欄位型別擇小了,比如:一個18位元的id欄位,選擇了
int
型別,最終數據會保存失敗。
所以選擇一個合適的欄位型別,還是非常重要的一件事情。
以下原則可以參考一下:
盡可能選擇占用儲存空間小的欄位型別,在滿足正常業務需求的情況下,從小到大,往上選。
如果字串長度固定,或者差別不大,可以選擇char型別。如果字串長度差別較大,可以選擇varchar型別。
是否欄位,可以選擇bit型別。
列舉欄位,可以選擇tinyint型別。
主鍵欄位,可以選擇bigint型別。
金額欄位,可以選擇decimal型別。
時間欄位,可以選擇timestamp或datetime型別。
3.欄位長度
前面我們已經定義好了
欄位名稱
,選擇了合適的
欄位型別
,接下來,需要重點關註的是
欄位長度
了。
比如:varchar(20),biginit(20)等。
那麽問題來了,
varchar
代表的是
字節
長度,還是
字元
長度呢?
答:在mysql中除了
varchar
和
char
是代表
字元
長度之外,其余的型別都是代表
字節
長度。
biginit(n) 這個
n
表示什麽意思呢?
假如我們定義的欄位型別和長度是:bigint(4),bigint實際長度是
8
個字節。
現在有個數據a=1,a顯示4個字節,所以在不滿4個字節時前面填充0(前提是該欄位設定了zerofill內容),比如:0001。
當滿了4個字節時,比如現在數據是a=123456,它會按照實際的長度顯示,比如:123456。
但需要註意的是,有些mysql客戶端即使滿了4個字節,也可能只顯示4個字節的內容,比如會顯示成:1234。
所以bigint(4),這裏的4表示顯示的長度為4個字節,實際長度還是占8個字節。
4.欄位個數
我們在建表的時候,一定要對
欄位個數
做一些限制。
我之前見過有人建立的表,有幾十個,甚至上百個欄位,表中保存的數據非常大,查詢效率很低。
如果真有這種情況,可以將一張
大表
拆成多張
小表
,這幾張表的主鍵相同。
建議每表的欄位個數,不要超過
20
個。
5. 主鍵
在建立表時,一定要建立
主鍵
。
因為主鍵內建了主鍵索引,相比於其他索引,主鍵索引的查詢效率最高,因為它不需要回表。
此外,主鍵還是天然的
唯一索引
,可以根據它來判重。
在
單個
資料庫中,主鍵可以透過
AUTO_INCREMENT
,設定成
自動增長
的。
但在
分布式
資料庫中,特別是做了分庫分表的業務庫中,主鍵最好由外部演算法(比如:雪花演算法)生成,它能夠保證生成的id是全域唯一的。
除此之外,主鍵建議保存跟業務無關的值,減少業務耦合性,方便今後的擴充套件。
不過我也見過,有些一對一的表關系,比如:使用者表和使用者擴充套件表,在保存數據時是一對一的關系。
這樣,使用者擴充套件表的主鍵,可以直接保存使用者表的主鍵。
6.儲存引擎
在
mysql8
以前的版本,預設的儲存引擎是
myslam
,而
mysql8
以後的版本,預設的儲存引擎變成了
innodb
。
之前我們還在建立表時,還一直糾結要選哪種儲存引擎?
myslam
的索引和數據分開儲存,而有利於查詢,但它不支持事務和外來鍵等功能。
而
innodb
雖說查詢效能,稍微弱一點,但它支持事務和外來鍵等,功能更強大一些。
以前的建議是:讀多寫少的表,用myslam儲存引擎。而寫多讀多的表,用innodb。
但雖說mysql對innodb儲存引擎效能的不斷最佳化,現在myslam和innodb查詢效能相差已經越來越小。
所以,建議我們在使用
mysql8
以後的版本時,直接使用預設的
innodb
儲存引擎即可,無需額外修改儲存引擎。
7. NOT NULL
在建立欄位時,需要選擇該欄位是否允許為
NULL
。
我們在定義欄位時,應該盡可能明確該欄位
NOT NULL
。
為什麽呢?
我們主要以innodb儲存引擎為例,myslam儲存引擎沒啥好說的。
主要有以下原因:
在innodb中,需要額外的空間儲存null值,需要占用更多的空間。
null值可能會導致索引失效。
null值只能用
is null
或者is not null
判斷,用=號
判斷永遠返回false。
因此,建議我們在定義欄位時,能定義成NOT NULL,就定義成NOT NULL。
但如果某個欄位直接定義成NOT NULL,萬一有些地方忘了給該欄位寫值,就會
insert
不了數據。
這也算合理的情況。
但有一種情況是,系統有新功能上線,新增了欄位。上線時一般會先執行sql指令碼,再部署程式碼。
由於老程式碼中,不會給新欄位賦值,則insert數據時,也會報錯。
由此,非常有必要給NOT NULL的欄位設定預設值,特別是後面新增的欄位。
例如:
altertable product_sku addcolumn brand_id int(10) notnulldefault0;
8.外來鍵
在mysql中,是存在
外來鍵
的。
外來鍵存在的主要作用是:保證數據的
一致性
和
完整性
。
例如:
createtable class (
idint(10) primary key auto_increment,
cname varchar(15)
);
有個班級表 class。
然後有個student表:
createtable student(
idint(10) primary key auto_increment,
namevarchar(15) notnull,
gender varchar(10) notnull,
cid int,
foreignkey(cid) references class(id)
);
其中student表中的cid欄位,保存的 class表的id,這時透過
foreign key
增加了一個外來鍵。
這時,如果你直接透過student表的id刪除數據,會報異常:
a foreign key constraint fails
必須要先刪除 class表對於的cid那條數據,再刪除student表的數據才行,這樣能夠保證數據的一致性和完整性。
順便說一句:只有儲存引擎是innodb時,才能使用外來鍵。
如果只有兩張表的關聯還好,但如果有十幾張表都建了外來鍵關聯,每刪除一次主表,都需要同步刪除十幾張子表,很顯然效能會非常差。
因此,互聯網系統中,一般建議不使用外來鍵。因為這類系統更多的是為了效能考慮,寧可犧牲一點數據一致性和完整性。
除了
外來鍵
之外,
儲存過程
和
觸發器
也不太建議使用,他們都會影響效能。
9. 索引
在建表時,除了指定
主鍵索引
之外,還需要建立一些
普通索引
。
例如:
createtable product_sku(
idint(10) primary key auto_increment,
spu_id int(10) notnull,
brand_id int(10) notnull,
namevarchar(15) notnull
);
在建立商品表時,使用spu_id(商品組表)和brand_id(品牌表)的id。
像這類保存其他表id的情況,可以增加普通索引:
createtable product_sku (
idint(10) primary key auto_increment,
spu_id int(10) notnull,
brand_id int(10) notnull,
namevarchar(15) notnull,
KEY`ix_spu_id` (`spu_id`) USING BTREE,
KEY`ix_brand_id` (`brand_id`) USING BTREE
);
後面查表的時候,效率更高。
但索引欄位也不能建的太多,可能會影響保存數據的效率,因為索引需要額外的儲存空間。
建議單表的索引個數不要超過:
5
個。
如果在建表時,發現索引個數超過5個了,可以刪除部份
普通索引
,改成
聯合索引
。
順便說一句:在建立聯合索引的時候,需要使用註意
最左匹配原則
,不然,建的聯合索引效率可能不高。
對於數據重復率非常高的欄位,比如:狀態,不建議單獨建立普通索引。因為即使加了索引,如果mysql發現
全表掃描
效率更高,可能會導致索引失效。
如果你對索引失效問題比較感興趣,可以看看我的另一篇文章【 】,裏面有非常詳細的介紹。
10.時間欄位
時間欄位
的型別,我們可以選擇的範圍還是比較多的,目前mysql支持:date、datetime、timestamp、varchar等。
varchar
型別可能是為了跟介面保持一致,介面中的時間型別是String。
但如果哪天我們要透過時間範圍查詢數據,效率會非常低,因為這種情況沒法走索引。
date
型別主要是為了保存
日期
,比如:2020-08-20,不適合保存
日期和時間
,比如:2020-08-20 12:12:20。
而
datetime
和
timestamp
型別更適合我們保存
日期和時間
。
但它們有略微區別。
timestamp
:用4個字節來保存數據,它的取值範圍為
1970-01-01 00:00:01
UTC ~
2038-01-19 03:14:07
。此外,它還跟時區有關。
datetime
:用8個字節來保存數據,它的取值範圍為
1000-01-01 00:00:00
~
9999-12-31 23:59:59
。它跟時區無關。
優先推薦使用
datetime
型別保存日期和時間,可以保存的時間範圍更大一些。
溫馨提醒一下,在給時間欄位設定預設值是,建議不要設定成:
0000-00-00 00:00:00
,不然查詢表時可能會因為轉換不了,而直接報錯。
11.金額欄位
mysql中有多個欄位可以表示浮點數:float、double、decimal等。
而
float
和
double
可能會遺失精度,因此推薦大家使用
decimal
型別保存金額。
一般我們是這樣定義浮點數的:decimal(m,n)。
其中
n
是指
小數
的長度,而
m
是指
整數加小數
的總長度。
假如我們定義的金額型別是這樣的:decimal(10,2),則表示整數長度是8位元,並且保留2位小數。
12. json欄位
我們在設計表結構時,經常會遇到某個欄位保存的數據值不固定的需求。
舉個例子,比如:做異步excel匯出功能時,需要在異步任務表中加一個欄位,保存使用者透過前端頁面選擇的查詢條件,每個使用者的查詢條件可能都不一樣。
這種業務場景,使用傳統的資料庫欄位,不太好實作。
這時候就可以使用MySQL的json欄位型別了,可以保存json格式的結構化數據。
保存和查詢數據都是非常方便的。
MySQL還支持按欄位名稱或者欄位值,查詢json中的數據。
13.唯一索引
唯一索引
在我們實際工作中,使用頻率相當高。
你可以給單個欄位,加唯一索引,比如:組織機構code。
也可以給多個欄位,加一個聯合的唯一索引,比如:分類編號、單位、規格等。
單個的唯一索引還好,但如果是聯合的唯一索引,欄位值出現null時,則唯一性約束可能會失效。
關於唯一索引失效的問題,感興趣的小夥伴可以看看我的另一篇文章【 】。
建立唯一索引時,相關欄位一定不能包含null值,否則唯一性會失效。
14.字元集
mysql中支持的
字元集
有很多,常用的有:latin1、utf-8、utf8mb4、GBK等。
這4種字元集情況如下:
latin1
容易出現亂碼問題,在實際計畫中使用比較少。
而
GBK
支持中文,但不支持國際通用字元,在實際計畫中使用也不多。
從目前來看,mysql的字元集使用最多的還是:
utf-8
和
utf8mb4
。
其中
utf-8
占用3個字節,比
utf8mb4
的4個字節,占用更小的儲存空間。
但utf-8有個問題:即無法儲存emoji表情,因為emoji表情一般需要4個字節。
由此,使用utf-8字元集,保存emoji表情時,資料庫會直接報錯。
所以,建議在建表時字元集設定成:
utf8mb4
,會省去很多不必要的麻煩。
15. 排序規則
不知道,你關註過沒,在mysql中建立表時,有個
COLLATE
參數可以設定。
例如:
CREATETABLE`order` (
`id`bigintNOTNULL AUTO_INCREMENT,
`code`varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin NOTNULL,
`name`varchar(30) COLLATE 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
它是用來設定
排序規則
的。
字元排序規則跟字元集有關,比如:字元集如果是
utf8mb4
,則字元排序規則也是以:
utf8mb4_
開頭的,常用的有:
utf8mb4_general_ci
、
utf8mb4_bin
等。
其中utf8mb4_general_ci排序規則,對字母的大小寫不敏感。說得更直白一點,就是不區分大小寫。
而utf8mb4_bin排序規則,對字元大小寫敏感,也就是區分大小寫。
說實話,這一點還是非常重要的。
假如order表中現在有一條記錄,name的值是大寫的YOYO,但我們用小寫的yoyo去查,例如:
select * fromorderwherename='yoyo';
如果字元排序規則是utf8mb4_general_ci,則可以查出大寫的YOYO的那條數據。
如果字元排序規則是utf8mb4_bin,則查不出來。
由此,字元排序規則一定要根據實際的業務場景選擇,否則容易出現問題。
16.大欄位
我們在建立表時,對一些特殊欄位,要額外關註,比如:
大欄位
,即占用較多儲存空間的欄位。
比如:使用者的評論,這就屬於一個大欄位,但這個欄位可長可短。
但一般會對評論的總長度做限制,比如:最多允許輸入500個字元。
如果直接定義成
text
型別,可能會浪費儲存空間,所以建議將這類欄位定義成
varchar
型別的儲存效率更高。
當然,我還見過更大的欄位,即該欄位直接保存合約數據。
一個合約可能會占
幾Mb
。
在mysql中保存這種數據,從系統設計的角度來說,本身就不太合理。
像合約這種非常大的數據,可以保存到
mongodb
中,然後在mysql的業務表中,保存mongodb表的id。
17.冗余欄位
我們在設計表的時候,為了效能考慮,提升查詢速度,有時可以冗余一些欄位。
舉個例子,比如:訂單表中一般會有userId欄位,用來記錄使用者的唯一標識。
但很多訂單的查詢頁面,或者訂單的明細頁面,除了需要顯示訂單資訊之外,還需要顯示使用者ID和使用者名稱稱。
如果訂單表和使用者表的數據量不多,我們可以直接用userId,將這兩張表join起來,查詢出使用者名稱稱。
但如果訂單表和使用者表的數據量都非常多,這樣join是比較消耗查詢效能的。
這時候我們可以透過冗余欄位的方案,來解決效能問題。
我們可以在訂單表中,可以再加一個userName欄位,在系統建立訂單時,將userId和userName同時寫值。
當然訂單表中歷史數據的userName是空的,可以刷一下歷史數據。
這樣調整之後,後面只需要查詢訂單表,即可查詢出我們所需要的數據。
不過冗余欄位的方案,有利也有弊。
對查詢效能有利。
但需要額外的儲存空間,還可能會有數據不一致的情況,比如使用者名稱稱修改了。
我們在實際業務場景中,需要綜合評估,冗余欄位方案不適用於所有業務場景。
18.註釋
我們在做表設計的時候,一定要把表和相關欄位的註釋加好。
例如下面這樣的:
CREATETABLE`sys_dept` (
`id`bigintNOTNULL AUTO_INCREMENT COMMENT'ID',
`name`varchar(30) NOTNULLCOMMENT'名稱',
`pid`bigintNOTNULLCOMMENT'上級部門',
`valid_status`tinyint(1) NOTNULLDEFAULT1COMMENT'有效狀態 1:有效 0:無效',
`create_user_id`bigintNOTNULLCOMMENT'建立人ID',
`create_user_name`varchar(30) NOTNULLCOMMENT'建立人名稱',
`create_time` datetime(3) DEFAULTNULLCOMMENT'建立日期',
`update_user_id`bigintDEFAULTNULLCOMMENT'修改人ID',
`update_user_name`varchar(30) DEFAULTNULLCOMMENT'修改人名稱',
`update_time` datetime(3) DEFAULTNULLCOMMENT'修改時間',
`is_del`tinyint(1) DEFAULT'0'COMMENT'是否刪除 1:已刪除 0:未刪除',
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
KEY`index_pid` (`pid`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1DEFAULTCHARSET=utf8mb4 COMMENT='部門';
表和欄位的註釋,都列舉的非常詳細。
特別是有些狀態型別的欄位,比如:valid_status欄位,該欄位表示有效狀態, 1:有效 0:無效。
讓人可以一目了然,表和欄位是幹什麽用的,欄位的值可能有哪些。
最怕的情況是,你在表中建立了很多status欄位,每個欄位都有1、2、3、4、5、6、7、8、9等多個值。
沒有寫什麽註釋。
誰都不知道1代表什麽含義,2代表什麽含義,3代表什麽含義。
可能剛開始你還記得。
但系統上線使用一年半載之後,可能連你自己也忘記了這些status欄位,每個值的具體含義了,埋下了一個巨坑。
由此,我們在做表設計時,一定要寫好相關的註釋,並且經常需要更新這些註釋。
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