MySQL高性能优化规范

发布于:2025-02-11 ⋅ 阅读:(92) ⋅ 点赞:(0)

数据库命名规范

  • 所有数据库对象名称必须使用小写字母并用下划线分割
  • 所有数据库对象名称禁止使用 MySQL 保留关键字(如果表名中包含关键字查询时,需要将其用单引号括起来)
  • 数据库对象的命名要能做到见名识意,并且最后不要超过 32 个字符
  • 临时库表必须以 tmp_ 为前缀并以日期为后缀,备份表必须以 bak_ 为前缀并以日期 (时间戳) 为后缀
  • 所有存储相同数据的列名和列类型必须一致(一般作为关联列,如果查询时关联列类型不一致会自动进行数据类型隐式转换,会造成列上的索引失效,导致查询效率降低)

数据库基本设计规范

所有表必须使用 InnoDB 存储引擎

没有特殊要求(即 InnoDB 无法满足的功能如:列存储,存储空间数据等)的情况下,所有表必须使用 InnoDB 存储引擎(MySQL5.5 之前默认使用 Myisam,5.6 以后默认的为 InnoDB)。

InnoDB 支持事务,支持行级锁,更好的恢复性,高并发下性能更好。

数据库和表的字符集统一使用 UTF8

兼容性更好,统一字符集可以避免由于字符集转换产生的乱码,不同的字符集进行比较前需要进行转换会造成索引失效,如果数据库中有存储 emoji 表情的需要,字符集需要采用 utf8mb4 字符集。

推荐阅读一下我写的这篇文章:MySQL 字符集详解 。

所有表和字段都需要添加注释

使用 comment 从句添加表和列的备注,从一开始就进行数据字典的维护

尽量控制单表数据量的大小,建议控制在 500 万以内

500 万并不是 MySQL 数据库的限制,过大会造成修改表结构,备份,恢复都会有很大的问题。

可以用历史数据归档(应用于日志数据),分库分表(应用于业务数据)等手段来控制数据量大小

谨慎使用 MySQL 分区表

分区表在物理上表现为多个文件,在逻辑上表现为一个表;

谨慎选择分区键,跨分区查询效率可能更低;

建议采用物理分表的方式管理大数据。

经常一起使用的列放到一个表中

避免更多的关联操作。

禁止在表中建立预留字段
  • 预留字段的命名很难做到见名识义。
  • 预留字段无法确认存储的数据类型,所以无法选择合适的类型。
  • 对预留字段类型的修改,会对表进行锁定。
禁止在数据库中存储文件(比如图片)这类大的二进制数据

在数据库中存储文件会严重影响数据库性能,消耗过多存储空间。

文件(比如图片)这类大的二进制数据通常存储于文件服务器,数据库只存储文件地址信息。

不要被数据库范式所束缚

一般来说,设计关系数据库时需要满足第三范式,但为了满足第三范式,我们可能会拆分出多张表。而在进行查询时需要对多张表进行关联查询,有时为了提高查询效率,会降低范式的要求,在表中保存一定的冗余信息,也叫做反范式。但要注意反范式一定要适度。

禁止在线上做数据库压力测试
禁止从开发环境,测试环境直接连接生产环境数据库

安全隐患极大,要对生产环境抱有敬畏之心!

数据库字段设计规范

优先选择符合存储需要的最小的数据类型

存储字节越小,占用也就空间越小,性能也越好。

a.某些字符串可以转换成数字类型存储比如可以将 IP 地址转换成整型数据。

数字是连续的,性能更好,占用空间也更小。

MySQL 提供了两个方法来处理 ip 地址

  • INET_ATON():把 ip 转为无符号整型 (4-8 位)
  • INET_NTOA() :把整型的 ip 转为地址

插入数据前,先用 INET_ATON() 把 ip 地址转为整型,显示数据时,使用 INET_NTOA() 把整型的 ip 地址转为地址显示即可。

b.对于非负型的数据 (如自增 ID,整型 IP,年龄) 来说,要优先使用无符号整型来存储。

无符号相对于有符号可以多出一倍的存储空间

c.小数值类型(比如年龄、状态表示如 0/1)优先使用 TINYINT 类型。

避免使用 TEXT,BLOB 数据类型,最常见的 TEXT 类型可以存储 64k 的数据

a. 建议把 BLOB 或是 TEXT 列分离到单独的扩展表中。

MySQL 内存临时表不支持 TEXT、BLOB 这样的大数据类型,如果查询中包含这样的数据,在排序等操作时,就不能使用内存临时表,必须使用磁盘临时表进行。而且对于这种数据,MySQL 还是要进行二次查询,会使 sql 性能变得很差,但是不是说一定不能使用这样的数据类型。

如果一定要使用,建议把 BLOB 或是 TEXT 列分离到单独的扩展表中,查询时一定不要使用 select *而只需要取出必要的列,不需要 TEXT 列的数据时不要对该列进行查询。

2、TEXT 或 BLOB 类型只能使用前缀索引

因为 MySQL 对索引字段长度是有限制的,所以 TEXT 类型只能使用前缀索引,并且 TEXT 列上是不能有默认值的

避免使用 ENUM 类型
  • 修改 ENUM 值需要使用 ALTER 语句;
  • ENUM 类型的 ORDER BY 操作效率低,需要额外操作;
  • ENUM 数据类型存在一些限制比如建议不要使用数值作为 ENUM 的枚举值。

相关阅读:是否推荐使用 MySQL 的 enum 类型? - 架构文摘 - 知乎 。

尽可能把所有列定义为 NOT NULL

除非有特别的原因使用 NULL 值,应该总是让字段保持 NOT NULL。

  • 索引 NULL 列需要额外的空间来保存,所以要占用更多的空间;
  • 进行比较和计算时要对 NULL 值做特别的处理。

相关阅读:技术分享 | MySQL 默认值选型(是空,还是 NULL)

一定不要用字符串存储日期

对于日期类型来说, 一定不要用字符串存储日期。可以考虑 DATETIME、TIMESTAMP 和 数值型时间戳。

这三种种方式都有各自的优势,根据实际场景选择最合适的才是王道。下面再对这三种方式做一个简单的对比,以供大家实际开发中选择正确的存放时间的数据类型:

MySQL 时间类型选择的详细介绍请看这篇:MySQL 时间类型数据存储建议

同财务相关的金额类数据必须使用 decimal 类型
  • 非精准浮点:float,double
  • 精准浮点:decimal

decimal 类型为精准浮点数,在计算时不会丢失精度。占用空间由定义的宽度决定,每 4 个字节可以存储 9 位数字,并且小数点要占用一个字节。并且,decimal 可用于存储比 bigint 更大的整型数据

不过, 由于 decimal 需要额外的空间和计算开销,应该尽量只在需要对数据进行精确计算时才使用 decimal 。

单表不要包含过多字段

如果一个表包含过多字段的话,可以考虑将其分解成多个表,必要时增加中间表进行关联。

索引设计规范

限制每张表上的索引数量,建议单张表索引不超过 5 个

索引并不是越多越好!索引可以提高效率同样可以降低效率。

索引可以增加查询效率,但同样也会降低插入和更新的效率,甚至有些情况下会降低查询效率。

因为 MySQL 优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引来进行评估,以生成出一个最好的执行计划,如果同时有很多个索引都可以用于查询,就会增加 MySQL 优化器生成执行计划的时间,同样会降低查询性能。

禁止使用全文索引

全文索引不适用于 OLTP 场景。

禁止给表中的每一列都建立单独的索引

5.6 版本之前,一个 sql 只能使用到一个表中的一个索引,5.6 以后,虽然有了合并索引的优化方式,但是还是远远没有使用一个联合索引的查询方式好。

每个 InnoDB 表必须有个主键

InnoDB 是一种索引组织表:数据的存储的逻辑顺序和索引的顺序是相同的。每个表都可以有多个索引,但是表的存储顺序只能有一种。

InnoDB 是按照主键索引的顺序来组织表的

  • 不要使用更新频繁的列作为主键,不使用多列主键(相当于联合索引)
  • 不要使用 UUID,MD5,HASH,字符串列作为主键(无法保证数据的顺序增长)
  • 主键建议使用自增 ID 值
常见索引列建议
  • 出现在 SELECT、UPDATE、DELETE 语句的 WHERE 从句中的列
  • 包含在 ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT 中的字段
  • 并不要将符合 1 和 2 中的字段的列都建立一个索引, 通常将 1、2 中的字段建立联合索引效果更好
  • 多表 join 的关联列
如何选择索引列的顺序

建立索引的目的是:希望通过索引进行数据查找,减少随机 IO,增加查询性能 ,索引能过滤出越少的数据,则从磁盘中读入的数据也就越少。

  • 区分度最高的列放在联合索引的最左侧: 这是最重要的原则。区分度越高,通过索引筛选出的数据就越少,I/O 操作也就越少。计算区分度的方法是 count(distinct column) / count(*)
  • 最频繁使用的列放在联合索引的左侧: 这符合最左前缀匹配原则。将最常用的查询条件列放在最左侧,可以最大程度地利用索引。
  • 字段长度: 字段长度对联合索引非叶子节点的影响很小,因为它存储了所有联合索引字段的值。字段长度主要影响主键和包含在其他索引中的字段的存储空间,以及这些索引的叶子节点的大小。因此,在选择联合索引列的顺序时,字段长度的优先级最低。 对于主键和包含在其他索引中的字段,选择较短的字段长度可以节省存储空间和提高 I/O 性能。