深入了解 MYSQL 数据库设计规范与原则,优化数据库设计

1、数据库命名规范
    采用26个英文字母(区分大小写)和0-9的自然数(经常不需要)加上下划线'_'组成;
    命名简洁明确(长度不能超过30个字符);
    例如:user, stat, log, 也可以wifi_user, wifi_stat, wifi_log给数据库加个前缀;
    除非是备份数据库可以加0-9的自然数:user_db_20151210;
     
2、数据库表名命名规范
    采用26个英文字母(区分大小写)和0-9的自然数(经常不需要)加上下划线'_'组成;
    命名简洁明确,多个单词用下划线'_'分隔;
    例如:user_login, user_profile, user_detail, user_role, user_role_relation,
        user_role_right, user_role_right_relation
    表前缀'user_'可以有效的把相同关系的表显示在一起;
     
3、数据库表字段名命名规范
    采用26个英文字母(区分大小写)和0-9的自然数(经常不需要)加上下划线'_'组成;
    命名简洁明确,多个单词用下划线'_'分隔;
    例如:user_login表字段 user_id, user_name, pass_word, eamil, tickit, status, mobile, add_time;
    每个表中必须有自增主键,add_time(默认系统时间)
    表与表之间的相关联字段名称要求尽可能的相同;
 
4、数据库表字段类型规范
    用尽量少的存储空间来存数一个字段的数据;
    例如:能使用int就不要使用varchar、char,能用varchar(16)就不要使用varchar(256);
    IP地址最好使用int类型;
    固定长度的类型最好使用char,例如:邮编;
    能使用tinyint就不要使用smallint,int;
    最好给每个字段一个默认值,最好不能为null;
 
5、数据库表索引规范
    命名简洁明确,例如:user_login表user_name字段的索引应为user_name_index唯一索引;
    为每个表创建一个主键索引;
    为每个表创建合理的索引;
    建立复合索引请慎重;
     
6、简单熟悉数据库范式
    第一范式(1NF):字段值具有原子性,不能再分(所有关系型数据库系统都满足第一范式);
        例如:姓名字段,其中姓和名是一个整体,如果区分姓和名那么必须设立两个独立字段;
     
    第二范式(2NF):一个表必须有主键,即每行数据都能被唯一的区分;
        备注:必须先满足第一范式;
     
    第三范式(3NF):一个表中不能包涵其他相关表中非关键字段的信息,即数据表不能有沉余字段;
        备注:必须先满足第二范式;

数据之林犹如钥匙,承载着信息传递和存储之重任。当今时代,我们需深入到这个细小字符构成的网络中,洞察数据库结构的精髓所在。

    备注:往往我们在设计表中不能遵守第三范式,因为合理的沉余字段将会给我们减少join的查询;
          例如:相册表中会添加图片的点击数字段,在相册图片表中也会添加图片的点击数字段;

一、理解数据库的基本构成

1、核心原则
    不在数据库做运算;
    cpu计算务必移至业务层;
    控制列数量(字段少而精,字段数建议在20以内);
    平衡范式与冗余(效率优先;往往牺牲范式)
    拒绝3B(拒绝大sql语句:big sql、拒绝大事物:big transaction、拒绝大批量:big batch);
2、字段类原则
    用好数值类型(用合适的字段类型节约空间);
    字符转化为数字(能转化的最好转化,同样节约空间、提高查询性能);
    避免使用NULL字段(NULL字段很难查询优化、NULL字段的索引需要额外空间、NULL字段的复合索引无效);
    少用text类型(尽量使用varchar代替text字段);
 
3、索引类原则
    合理使用索引(改善查询,减慢更新,索引一定不是越多越好);
    字符字段必须建前缀索引;
    不在索引做列运算;
    innodb主键推荐使用自增列(主键建立聚簇索引,主键不应该被修改,字符串不应该做主键)(理解Innodb的索引保存结构就知道了);
    不用外键(由程序保证约束);
 
4、sql类原则
    sql语句尽可能简单(一条sql只能在一个cpu运算,大语句拆小语句,减少锁时间,一条大sql可以堵死整个库);
    简单的事务;
    避免使用trig/func(触发器、函数不用客户端程序取而代之);
    不用select *(消耗cpu,io,内存,带宽,这种程序不具有扩展性);
    OR改写为IN(or的效率是n级别);
    OR改写为UNION(mysql的索引合并很弱智);
        select id from t where phone = ’159′ or name = ‘john’;
        =>
        select id from t where phone=’159′
        union
        select id from t where name=’jonh’
    避免负向%;
    慎用count(*);
    limit高效分页(limit越大,效率越低);
    使用union all替代union(union有去重开销);
    少用连接join;
    使用group by;
    请使用同类型比较;
    打散批量更新;
     
5、性能分析工具
    show profile;
    mysqlsla;
    mysqldumpslow;
    explain;
    show slow log;
    show processlist;

在数据库系统内,基础表效似建筑物之基石,塑造了信息大厦的主体结构。如同烹饪中的主料与辅料相辅相成,互相依赖并各自发挥作用。

二、范式的力量:数据库设计的三大原则

将”范式”视为数据设计之本,以便对其进行精细化细分:一是基本级别的第一范式(1NF);二是深化级别的第二范式(2NF);又有顶尖级别的第三范式(3NF)。此等构筑精密的模式,如同工程师所绘制的编码路线图,使数据库系统得以在美观与稳健之间实现完美均衡,从而具备坚韧不拔的实力。

三、主键与外键:数据库的骨架

在数字世界中,唯有理解并深入掌握主键与外键的重要性,方能洞悉数据库设计之本质。大致言之,主键犹如人体骨骼中的脊柱,对于稳固形态起至关重要的作用;而外键则犹如桥接两岸、纽系各方的联结者,确保了信息在各类表之间畅通无阻地流转。

四、视图:数据库的多面镜

在数据库领域,视图宛若神秘镜子,非真实数据实体而为幻象式映射。借助优越性能特质,可自由展现数据全貌,体验视觉与创新之美。

五、完整性:数据的守护神

数据库完整性的坚守犹如维护真实精确的无畏勇士,坚决地设定严谨规则防止信息失误或丢失。它是保障数据安全性的坚固防线,坚固不破,宛如为生命构建庇护。

六、冗余与速度:数据库设计的平衡术

在数据库架构的制定过程中,冗余程度与性能效率之间的矛盾尤为显著,犹如舞者在钢丝两端寻求平衡。

七、优化与维护:数据库的长期护理

数据之优化及维护,如同树木定期之修剪呵护,须持久坚守,满足信息架构持续扩张之需求。

八、复杂计算与数据分割:数据库的智慧

面对海量运算和庞杂信息的挑战,资深数据库架构师运用专业技能,犹如战场统帅调度策略,精心策划数据分区与内存调度。

九、数据库设计的未来趋势

科技成长迅速,推动数据库设计革新。从结构化数据转向非结构化形态的变化,和把本地存储升格为云端数据库,使设计师需要不断学习新知识及提高技能,以适应这日新月异的技术环境。

十、结语:键的世界,无限的可能

设计者们深入探索键盘领域,全方位搜寻,寻求在信息之海中寻找宝藏。数据库塑造不只是技术的整合,更是对信息深层次理解以及艺术表现力的体现。

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