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mysql 36条军规

MySQL数据库开发的三十六条军规

石展@赶集

  • 来自一线的实战经验
  • 每一军规背后都是血淋淋教训
  • 不要华丽，只要实用
  • 若有一条让你有所受益，慰矣
  • 主要针对数据库开发人员

总是在灾难发生后，才想起容灾的重要性；
总是在吃过亏后，才记得曾经有人提醒过。

目录

(一)核心军规(5)

(1) 不在数据库做运算

  • 让数据库多做她所擅长的事情：

    • 尽量不在数据库做运算
    • 复杂运算移到程序端CPU
    • 尽可能简单应用MYSQL

  • 举例：尽量不要使用如 md5()、Order by Rand() 等这类运算函数

(2) 控制单表数据量

  • 纯int型不超过1000w
  • 含char则不超过500w
  • 合理分表
  • 建议单库表数量在300-400个表

(3) 控制列数量

  • 表字段少而精

  • 单表多少字段合适？

  • 单标1G体积 500W行评估

    • 顺序读1G文件需N秒
    • 单行不超过 200 Bytes
    • 单表不超20个纯INT字段
    • 单表不超20个CHAR(10)字段

  • 单表字段数上限控制在20~50个

(4) 平衡范式与冗余

  • 效率优先；
  • 往往牺牲范式；

(5) 拒绝3B

  • 数据库并发像城市交通
    • 非线性增长
  • 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

(二)字段类军规(6)

(6) 用好数值类型

BAD CASE：

  • int(1) vs int(11)
  • bigint AUTO_INCREMENT
  • DECIMAL(18,0)

(7) 字符转化为数字

  • 数字型 VS 字符串型索引

  • 举例：用无符号 int 而不是char(15)存储ip

    • int unsigned
    • inet_aton()
    • inet_ntoa()

(8) 优先使用enum或set

  • 优先使用enum或set

    • 字符串
    • 可能值已知有限

  • 存储

    • ENUM占用1字节，转为数值运算
    • SET 视节点定，最多占用8字节
    • 比较时需要加 ’ 单引号(即使是数值)

  • 举例

    • sex enum (‘F’, ‘M’) COMMENT ‘性别’ ``
    • c1 enum(‘0’,‘1’,‘2’,'3) COMMENT ‘职介审核’

(9) 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；

bad case：
name char(32) default null
age int not null

good case：
age int not null default 0

(10) 少用text/blob

  • TEXT类型处理性能远低于 VARCHAR

    • 强制生成硬盘临时表
    • 浪费更多空间
    • VARCHAR(65535) ==> 64K(注意UTF-8)

  • 尽量不用 TEXT/BLOB 数据类型

  • 若必须使用则拆分到单独的表

CREATE TABLE t1 (
id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
data text NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB;

(11) 不在数据库里存图片

(三)索引类军规(15)

(12) 谨慎合理使用索引

  • 谨慎合理使用索引

    • 改善查询、
    • 减慢更新
    • 索引一定不是越多越好

  • 能不加的索引尽量不加

    • 综合评估数据密度和数据分布
    • 最好不超过字段数20%

  • 结合核心SQL有限考虑覆盖索引

  • 举例

    • 不要给 “性别” 列创建索引

(13) 字符字段必须建前缀索引

  • 区分度

    • 单字母区分度：26
    • 4字母区分度: 262626*26=456,976
    • 5字母区分度：2626262626=11,881,376
    • 6字母区分度： 2626262626*26=308,915,776

  • 字符字段必须建立前缀索引

pinyin varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT ‘小区拼音’, KEY idx_pinyin (pinyin(8)), ) ENGINE=InnoDB

(14) 不在索引做列运算

  • 不在索引列进行数学运算或函数运算
    • 无法使用索引
    • 导致全表扫描
  • 举例

BAD:

select * from table WHERE to_days(current_date) – to_days(date_col) <= 10

GOOD:

select * from table WHERE date_col >= DATE_SUB(‘2011-10-22’,INTERVAL 10 DAY);

(15) 自增列或全局ID做INNODB主键

  • 对主键建立聚簇索引
  • 二级索引存储主键值
  • 主键不应更新修改
  • 按自增顺序揑入值
  • 忌用字符串做主键
  • 聚簇索引分裂
  • 推荐用独立亍业务的AUTO_INCREMENT列或全局ID生成器做代理主键
  • 若不指定主键，InnoDB会用唯一且非空值索引代替

(16) 尽量不用外键

  • 线上OLTP系统（线下系统另论）

    • 外键可节省开发量
    • 有额外开销
    • 逐行操作
    • 可‘到达’其它表，意味着锁
    • 高并发时容易死锁

  • 由程序保证约束

(四) sql类军规(15)

(17) sql语句尽可能简单

  • 大SQL VS 多个简单SQL

    • 传统设计思想
    • BUT MySQL NOT
    • 一条SQL叧能在一个CPU运算
    • 5000+ QPS的高幵发中，1秒大SQL意味着？
    • 可能一条大SQL就把整个数据库堵死

  • 拒绝大SQL，拆解成多条简单SQL

    • 简单SQL缓存命中率更高
    • 减少锁表时间，特别是MyISAM
    • 用上多CPU

(18) 保持事务(连接)短小

  • 保持事务/DB连接短小精悍
    • 事务/连接使用原则：即开即用，用完即关
    • 不事务无关操作放到事务外面, 减少锁资源的占用
    • 不破坏一致性前提下，使用多个短事务代替长事务
  • 举例
    • 发贴时的图片上传等待
    • 大量的sleep连接

(19) 尽可能避免使用SP/TRIG/FUNC

  • 线上OLTP系统（线下库另论）
    • 尽可能少用存储过程
    • 尽可能少用触发器
    • 减用使用MySQL凼数对结果进行处理
  • 由客户端程序负责

(20) 尽量不用 SELECT *

  • 用SELECT * 时

    • 更多消耗CPU、内存、IO、网络带宽
    • 先向数据库请求所有列，然后丢掉不需要列？

  • 尽量不用SELECT * ，叧取需要数据列

  • 更安全的设计：减少表变化带来的影响

  • 为使用covering index提供可能性

  • Select/JOIN减少硬盘临时表生成，特别是有TEXT/BLOB时

  • 举例

SELECT * FROM tag WHERE id = 999184

=>

SELECT keyword FROM tag WHERE id = 999184

(21) OR改写为IN()

  • 同一字段，将or改写为in()
    • OR效率：O(n)
    • IN 效率：O(Log n)
    • 当n很大时，OR会慢很多
  • 注意控制IN的个数，建议n小亍200
  • 举例

Select * from opp WHERE phone=‘12347856’ or phone=‘42242233’ \G

=>

Select * from opp WHERE phone in (‘12347856’ , ‘42242233’)

(22) 改写OR为UNION

  • 不同字段，将or改为union

    • 减少对不同字段进行 “or” 查询
      -Merge index往往很弱智
    • 如果有足够信心：set global optimizer_switch=‘index_merge=off’;

  • 举例

Select * from opp WHERE phone=‘010-88886666’ or cellPhone=‘13800138000’;

=>

Select * from opp WHERE phone=‘010-88886666’
union
Select * from opp WHERE cellPhone=‘13800138000’;

(23) 避免负向查询和% 前缀模糊查询

  • 避免负向查询

    • NOT、!=、<>、!<、!>、NOT EXISTS、NOT IN、NOT LIKE等

  • 避免 % 前缀模糊查询

    • B+ Tree
    • 使用不了索引
    • 导致全表扫描

  • 举例

MySQL >
select * from post WHERE title like ‘北京%’ ;

298 rows in set (0.01 sec)

MySQL >
select * from post WHERE title like ‘%北京%’ ;

572 rows in set (3.27 sec)

(24) COUNT(*)的几个例子

id int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘公司的id’,
sale_id int(10) unsigned DEFAULT NULL,

  • 几个有趣的例子：

    • COUNT(COL) VS COUNT(*)
    • COUNT(*) VS COUNT(1)
    • COUNT(1) VS COUNT(0) VS COUNT(100)

  • 示例

select count(*),count(0),count(1),count(100),count(id),count(sale_id),count(null)
from user_company\G

count(*): 4091458
count(0): 4091458
count(1): 4091458
count(100): 4091458
count(id): 4091458
count(sale_id): 403643
count(null): 0

  • 结论

(25) 减少COUNT(*)

  • MyISAM VS INNODB
  • COUNT(*)的资源开销大，尽量不用 、少用
  • 计数统计
    • 实时统计：用memcache，双向更新，凌晨跑基准
    • 非实时统计：尽量用单独统计表，定期重算

(26) LIMIT高效分页

  • 传统分页：

    • Select * from table limit 10000,10;

  • LIMIT原理：
    -Limit 10000,10

    • 偏移量越大则越慢

  • 推荐分页：

    • Select * from table WHERE id>=23423 limit 11;
      #10+1 (每页10条)
    • select * from table WHERE id>=23434 limit 11;

  • 分页方式二：

    • Select * from table WHERE id >= ( select id from table limit 10000,1 ) limit 10;

  • 分页方式三：

    • SELECT * FROM table INNER JOIN (SELECT id FROM table LIMIT 10000,10) USING (id) ;

  • 分页方式四：

    • 程序取ID：select id from table limit 10000,10;
    • Select * from table WHERE id in (123,456…) ;

  • 可能需按场景分析幵重组索引

  • 示例

MySQL >
select sql_no_cache * from post limit 10,10;
10 row in set (0.01 sec)

MySQL >
select sql_no_cache * from post limit 20000,10;
10 row in set (0.13 sec)

MySQL > select sql_no_cache * from post limit 80000,10;
10 rows in set (0.58 sec)

MySQL> select sql_no_cache id from post limit 80000,10;
10 rows in set (0.02 sec)

MySQL> select sql_no_cache * from post WHERE id>=323423 limit 10;
10 rows in set (0.01 sec)

MySQL> select * from post WHERE id >= ( select sql_no_cache id from post limit 80000,1 ) limit 10 ;
10 rows in set (0.02 sec)

(27) 用UNION ALL 而非 UNION

  • 若无需对结果进行去重，则用UNION ALL
    • UNION有去重开销
  • 举例

MySQL >
SELECT * FROM detail20091128 UNION ALL
SELECT * FROM detail20110427 UNION ALL
SELECT * FROM detail20110426 UNION ALL
SELECT * FROM detail20110425 UNION ALL
SELECT * FROM detail20110424 UNION ALL
SELECT * FROM detail20110423;

(28) 分解联接保证高并发

  • 高并发DB不建议进行两个表以上的JOIN
  • 适当分解联接保证高幵发
    • 可缓存大量早期数据
    • 使用了多个MyISAM表
    • 对大表的小ID IN()
    • 联接引用同一个表多次
  • 举例：

MySQL>
Select * from tag JOIN tag_post on tag_post.tag_id=tag.id JOIN post on tag_post.post_id=post.id WHERE tag.tag=‘二手玩具’;
=>
MySQL> Select * from tag WHERE tag=‘二手玩具’;
MySQL> Select * from tag_post WHERE tag_id=1321;
MySQL> Select * from post WHERE post.id in (123,456,314,141)

(29) GROUP BY 去除排序

  • GROUP BY 实现
    • 分组
    • 自劢排序
  • 无需排序：Order by NULL
  • 特定排序：Group by DESC/ASC
  • 举例

select phone,count(*) from post group by phone limit 1 ;
1 row in set (2.19 sec)

select phone,count(*) from post group by phone order by null limit 1;
1 row in set (2.02 sec)

(30) 同数据类型的列值比较

  • 原则：数字对数字，字符对字符

  • 数值列不字符类型比较

    • 同时转换为双精度
    • 进行比对

  • 字符列不数值类型比较

    • 字符列整列转数值
    • 不会使用索引查询

  • 举例 ：字符列不数值类型比较
    字段：remark varchar(50) NOT NULL COMMENT ‘备注,默认为空’

MySQL> SELECT id, gift_code FROM gift WHERE deal_id = 640 AND remark=115127;
1 row in set (0.14 sec)
MySQL> SELECT id, gift_code FROM pool_gift WHERE deal_id = 640 AND remark=‘115127’;
1 row in set (0.005 sec)

(31) Load data 导数据

  • 批量数据快导入：

    • 成批装载比单行装载更快，丌需要每次刷新缓存
    • 无索引时装载比索引装载更快
    • Insert values ,values，values 减少索引刷新
    • Load data比insert快约20倍

  • 尽量不用 INSERT … SELECT

    • 延迟
    • 同步出错

(32) 打散批量更新

  • 大批量更新凌晨操作，避开高峰
  • 凌晨不限制
  • 白天上限默认为100条/秒（特殊再议）
  • 举例：

update post set tag=1 WHERE id in (1,2,3);
sleep 0.01;
update post set tag=1 WHERE id in (4,5,6);
sleep 0.01;
……

(33) Know Every SQL

show profile;
mysqlsla;
mysqldumpslow;
EXPLAIN
show slow log;
show processlist;
show query_response_time(percona);

(五)约定类军规

(34) 隔离线上线下

  • 构建数据库的生态环境
    • 开发无线上库操作权限
  • 原则：线上连线上，线下连线下
    • 实时数据用real库
    • 模拟环境用sim库
    • 测试用qa库
    • 开发用dev库

(35) 禁止未经DBA确认的子查询

  • MySQL子查询
    • 大部分情况优化较差
    • 特别WHERE中使用IN id的子查询
    • 一般可用JOIN改写
  • 举例:

MySQL>
select * from table1 where id in (select id from table2);
insert into table1 (select * from table2); //可能导致复制异常

(36) 永远不在程序端显式加锁

  • 永远不在程序端对数据库显式加锁

    • 外部锁对数据库不可控
    • 高并发时是灾难
    • 极难调试和排查

  • 并发扣款等一致性问题

    • 采用事务
    • 相对值修改
    • Commit前二次较验冲突

(37) 统一字符集为UTF8

  • 字符集：
    • MySQL 4.1 以前叧有latin1
    • 为多语言支持增加多字符集
    • 也带来了N多问题
    • 保持简单
  • 统一字符集：UTF8
  • 校对规则：utf8_general_ci
  • 乱码：SET NAMES UTF8

(38) 统一命名规范

  • 库表等名称统一用小写
    • Linux VS Windows
    • MySQL库表大小写敏感
    • 字段名的大小写丌敏感
  • 索引命名默认为“idx_字段名”
  • 库名用缩写，尽量在2~7个字母
    • DataSharing ==> ds
  • 注意避免用保留字命名
  • ……

(39) 注意避免用保留字命名

  • 举例:

Select * from return;
=>
Select * from `return`;

ADD
ALL
ALTER
GOTO
GRANT
GROUP
PURGE
RAID0
RANGE
ANALYZE
AND
AS
HAVING
…
ZEROFILL

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