表设计是每一个后端程序员都无法避开的一块砖,而且这块砖一不小心就很容易烫手,本篇笔记就是为了帮助大家在设计表时能够轻松拿捏。
1.命名规范
数据库表名、字段名、索引名等都需要命名规范。命名可读性要高,尽量使用英文,采用驼峰或者下划线分割的方式,让人见名知意。
反例:这些命名过于简单,缺乏描述性,很难让人理解它的含义。
1.表名:a、b、c
2.字段名:aaa、bbb、ccc
3.索引名:index1、index2、index3
正例:这些命名就让人见名知意。
1.表名:customers、orders、products
2.字段名:customer_id、order_date、product_name
3.索引名:idx_customer_id、idx_order_date
Tips:
表名、字段名必须使用小写字母,禁止使用数字开头,禁止使用拼音,并且一般不使用英文缩写。
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。
2.选择合适的字段类型
设计表时,需要选择合适字段类型,比如说:
根据数据类型选择字段类型:不同的数据类型应该使用不同的字段类型。
整数型数据可以使用INT或BIGINT类型
浮点型数据可以使用 FLOAT或DOUBLE 类型
字符型数据可以使用VARCHAR或CHAR类型
考虑数据长度:字段类型应该根据所需存储的数据长度来选择。
如果某个字段的数据长度不会超过10个字符,则可以使用CHAR(10)类型代替VARCHAR(50)类型,以节省空间。
如果存储的值太大,建议字段类型修改为text, 同时抽出单独一张表,用主键与之对应
注意精度和小数位数:对于需要精确数值计算的字段 (如货币和百分比),应该选择带有精度和小数位数的字段类型 (如DECIMAL)
考虑数据完整性:字段类型也应该考虑到数据完整性,日期型数据应该使用DATE或DATETIME类型,以确保输入的日期格式正确。
3.主键设计要合理
主键的设计在数据库中非常重要,它用于唯一标识表中的每一行数据,并且在数据操作和查询中起到关键作用。 通常主键的设计,不要与业务相关联,因为业务是会发生变化的,应当使用自增的id,并且保持主键的连续性。比如说可以使用优化的雪花id等等。
4.选择合适的字段长度
首先问大家一个问题,数据库字段长度表示字符长度还是字节长度?
在mysql中,varchar和char类型表示字符长度,而其他类型表示的长度都表示字节长度
char(10)表示字符长度是10。
bigint(4) 表示显示长度是4个字节,但是因为bigint实际长度是8个字节,月所以bigint(4) 的实际长度就是8个字节
所以在设计表时需要充分考虑一个字段的长度,比如一个用户名字段 (它的长度5~20个字符),你觉得应该设置多长呢? 可以考虑设置为Varchar(32)。需要注意字段长度一般设置为2的n次方
5.优先考虑逻辑删除,而不是物理删除
什么是物理删除? 什么是逻辑删除
物理删除:把数据从硬盘中删除, 可释放存储空间
逻辑删除:给数据添加一个字段,比如is deleted 以标记该数据已经逻辑删除。
为什么推荐用逻辑删除, 不推荐物理删除呢?
数据恢复困难,物理删除会导致索引树重构
6.每个都需要添加通用字
id: 主键,一个表必须得有主键,必须
create time:创建时间
creator:创建人
updatetime:修改时间,必须,夏更新记录时,需要更新
update_by:修改人
remark:数据记录备注
7.一张表的字段不宜过多
建表的时候一张表的字段不要太多了。尽量不超过20个。超出的话优先考虑拆分,也就是通常的查询表,说详情表。
查询效率:当表中保存的数据数量很大时,查询操作需要检索的数据也会随之增加。 如果表的字段数过多,查询操作就需要读取更多的数据,这会导致查询效率变慢。
存储空间:表的字段数越多,每一行数据占用的存储空间也就越大。对于大型数据库来说,这可能会导致磁盘空间的浪费。
数据库设计复杂性:当表的字段数过多时,数据库的设计和维护变得更加复杂。 这可能涉及到索引和关联表的设计,以确保数据的完整性和一致性
8.定义字段尽可能notnull
如果没有特殊的理由, 一般都建议将字段定义为NOT NULL。为什么呢?
首先, NOT NULL可以防止出现空指针问题
其次,NULL值存储也需要额外的空间的,它也会导致比较运算更为复杂,使优化器难以优化SQL,NULL值有可能会导致索引失效
如果将字段默认设置成一个空字符串或常量值并没有什么不同,且都不会影响到应用逻辑, 那就可以将这个字段设置为NOT NULL。
9.合理添加索引
当设计表时,需要考虑哪些字段需要加索引, 可以遵循以下几个原则:
根据查询条件进行选择 (高频使用):如果在查询中使用了某个字段作为查询条件,那么这个字段就应该建立索引。 例如,在用户表中,如果需要根据用户的姓名进行查询,那么就应该为姓名字段建立索引。
区分度高的字段优先:如果一个字段的取值范围非常小,例如性别只有男女两种可能,那么这个学段就不适合建立索引。 相反,如果一个字段的取值范围很大且区分度高,例如用户ID,那么这个字段就非常适合建立索引。
不要建立过多的索引:每个表所建立的索引数量应该控制在一个合理的范围内,一般不要超过5个因为过多的索引会导致写入速度变慢,并占用更多的存储空间
联合索引优化: 在某些情况下,可以通过联合索引的方式来优化查询速度,减少所需的索引数量。例如,在用户表中,如果需要根据用户姓名和年龄进行查询,那么可以将这两个字段组合成联合索引。
假设你有一个订单表,包含订单ID、 用户ID、 订单金额、 订单状态等字段。 现在需要根据用户ID和订单状态进行查询,可以考虑为用户ID和订单状态这两个字段建立联合索引,例如:
CREATE TABLE order_tab (
id int(11) NOT NULL AUTO INCREMENT,
user_id int(11) NOT NULL,
amount decimal(10,2) NOT NULL,
status Varchar(20) NOT NULL,
createtime datetime NOT NULL,
PRIMARY KEY(id),
KEY idx_user_status(user_id,status) USING BTREEENGINE=InnoDB) DEFAULT CHARSET=utf8;
10.不需要严格守3NF,通过业务字段余来减少表关联
简单来说就是反范式设计。 常见形式是在第三范式(3NF)的基础上,进一步进行余,从而减少表关联回顾下什么是数据库三范(3NF)?
第一范式:对属性的原子性,要求属性具有原子性, 不可再分解;
第二范式:对记录的唯一性,要求记录有唯一标识, 即实体的唯一性,即不存在部分依赖;
第三方式: 对字段的余性, 要求任何字段不能由其他字段派生出来,它要求字段没有余,即不存在传递依赖;
假设需要设计一个产品订单表,包含以下字段: 订单ID、 用户ID、 订单日期、 产品名称、 产品价格、产品数量以及订单总价。 正常情况下,可能会分别设计订单表和产品表,并使用外键进行关联,例如:
CREATE TABLE order(
id int(11) NOT NULL AUTO INCREMENT,
user_id int(11) NOT NULL,
order_date date NOT NULL,
product_id int(11) NOT NULL,
quantity int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (id),
FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES product(id)
)
ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE product(
id int(11) NOT NULL AUTO INCREMENT,
name Varchar(255) NOT NULL,
price decimal(10,20) NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
这个设计方式符合范式要求, 但在查询时需要进行表关联操作, 可能会降低查询效率。为了提高查询效率,我们可以使用反范式的设计方式,将订单表中的产品名称、 产品价格和订单总价余存储到订单表中,从而避免关联查询。 例如:
CREATE TABLE order(
id int(11) NOT NULL AUTO INCREMENT,
userid int(11) NOT NULL,
order_date date NOT NULL,
product_name varchar(255) NOT NULL,
product_price decimal(10,2) NOT NULL,
quantity int(11) NOT NULL,
total_price decimal(10,2) NOT NULL,
PRIMARY KEY(id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
通过这种反范式的设计方式, 我们可以避免联操作,提高查询效率。 但同时也带来了一些缺点,例如数据几余、 数据更新困难等。 因此, 在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
11.避免使用MySQL保留
如果库名、 表名、 字段名等属性含有保留字时,SQL语句必须用反引号来引用属性名称,这将使得SQL语句书写、SHELL脚本中变量的转义等变得非常复杂
如果你需要使用这些保留字作为表名、 列名或其他标识符,你可以考虑以下方法来避免冲突
在标识符前或后添加下划线:例如,将表名命名为 my_table,列名命名为 column_name
使用不同的单词或短语:例如,将表名命名为 orders_table",列名命名为 order_status
使用反引号()将标识符括起来:例如,将表名命名为 table,列名命名为 column。 请注意,在使用反引号时要小心,确保使用正确的语法和规范
12.不搞处键关联,一般都在代码维护
在数据库设计中,使用外键关联是一种良好的实践,可以确保数据的完整性和一致性。 外键关联可以帮助维护表之间的关系,防止无效或不一致的数据插入、 更新或删除操作。然而,在某些情况下,也存在一些缺点,这可能是导致现在不太推荐使用外键关联的原因之一。 以下是一些这种情况:
可能会导致性能问题,无其是在对大型数据集进行操作时。这是因为每次插入、 更新或删除操作都需要进行约束检查,这可能会导致额外的开销和延退。
可能会限制数据库的灵活性和可扩展性。 例如,如果需要对数据库进行分区或垂直分割,外键关联可能会导致额外的复杂性和限制
可能会导致死锁和死循环, 特别是在进行并发操时。这可能会导致数据库出现不稳定的状态,从而影响系统的性能和可用性
可能会导致数据库的维护和管理成本的增加。 这是因为外键关联需要额外的管理和维护工作,例如添加、 修改或删除外键约束时需要额处的测试和验证
因此,在决定是否使用外键关联时, 需要考虑实际业务需求和场景,并进行权衡和决策。 在某些情况下,可以采用其他方法来保证数据的完整性和一致性,例如使用应用程序逻辑或数据库触发器来实现约束检查和数据操作。同时,需要注意数据库设计的基本原则和最佳实践, 例如避免数据余、 遵循规范化原则和正常化理论等
13.字段注释
设计表时每个字段的含义要注释清楚,包括枚举类型。比如说:
order_status varchar(2) COLLATE utf8bin NOT NULL COMMENT '订单状态 01:待支付 02:已支付'
14.时间的类型选择
时间类型的选择一般都要好好考虑,因为不同的类型存储的格式不同。对于MySQL来说, 主要有date、 datetime、 time、 timestamp和year
date:表示的日期值,格式yyyy-mm-dd范围1000-01-01 到9999-12-31,3字节
time:表示的时间值,格式hhmm:ss,范围-838:59:59到838:59:59,3字节
datetime: 表示的日期时间值,格式yyyy-mm-ddhh:mm:ss,范围1000-01-0100:00:00到9999-12-3123:59:59 8字节,跟时区无关
timestamp: 表示的时间值,格式为yyyymmddhhmmss,范围1970-01-01 00:00:01到2038-01-19 03:14:07,4字节,跟时区有关
year: 年份值,格式为yyyy。 范围1901到2155,1字节
推荐优先使用datetime类型来保存日期和时间, 因为存储范围更大, 且跟时区无关
15.SQL编写的一些优化经验
避免使用SELECT*FROM语句,应该只选择需要的列,以减少网络传输和提高查询性能
使用索引来提高查询速度,特别是在对大型表进行查询时
避免使用外键约束,因为它们可能会导致性能问题,特别是在对大型表进行插入、 更新和删除操作时
使用LIMIT1来限制查询结果只有一条记录
避免在where子句中使用OR采连接条件,应使用UNION来连接查询
注意优化LIMIT深分页问题,可以使用OFFSET来替代LIMIT
使用where条件限制要查询的数据,避免返回多余的行
尽量避免在索引列上使用MySQL的内置函数,这可能导致索引失效
应尽量避免在where子句中对字段进行表达式操作,这可能导致索引失效
应尽量避免在where子句中使用!=或<>操作符,这可能导致索引失效
使用联合索引时,注意索引列的顺序,一般遵循最左匹配原则
对查询进行优化,应考虑在where及orderby涉及的列上建立索引
如果插入数据过多,考虑批量插入
在适当的时候,使用覆盖索引
使用EXPLAIN分析你SQL的计划 接着看下一条