前车之鉴：MySQL 设计规范中几个常见的错误例子

为了避免给后面学习的人造成误解，我们今天来看一看 MySQL 设计规范中几个常见的错误例子。

主键的设计

错误的设计规范：主键建议使用自增 ID 值，不要使用 UUID，MD5，HASH，字符串作为主键

这个设计规范在很多文章中都能看到，自增主键的优点有占用空间小，有序，使用起来简单等优点。

下面先来看看自增主键的缺点：

• 自增值由于在服务器端产生，需要有一把自增的 AI 锁保护，若这时有大量的插入请求，就可能存在自增引起的性能瓶颈，所以存在并发性能问题；
• 自增值做主键，只能在当前实例中保证唯一，不能保证全局唯一，这就导致无法在分布式架构中使用；
• 公开数据值，容易引发安全问题，如果我们的商品 ID 是自增主键的话，用户可以通过修改 ID 值来获取商品，严重的情况下可以知道我们数据库中一共存了多少商品。
• MGR（MySQL Group Replication） 可能引起的性能问题；

因为自增值是在 MySQL 服务端产生的值，需要有一把自增的 AI 锁保护，若这时有大量的插入请求，就可能存在自增引起的性能瓶颈。比如在 MySQL 数据库中，参数 innodb_autoinc_lock_mode 用于控制自增锁持有的时间。虽然，我们可以调整参数 innodb_autoinc_lock_mode 获得自增的最大性能，但是由于其还存在其它问题。因此，在并发场景中，更推荐 UUID 做主键或业务自定义生成主键。

我们可以直接在 MySQ L使用 UUID() 函数来获取 UUID 的值。

MySQL> select UUID();
+--------------------------------------+
| UUID()                               |
+--------------------------------------+
| 23ebaa88-ce89-11eb-b431-0242ac110002 |
+--------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

需要特别注意的是，在存储时间时，UUID 是根据时间位逆序存储， 也就是低时间低位存放在最前面，高时间位在最后，即 UUID 的前 4 个字节会随着时间的变化而不断“随机”变化，并非单调递增。而非随机值在插入时会产生离散 IO，从而产生性能瓶颈。这也是 UUID 对比自增值最大的弊端。

为了解决这个问题，MySQL 8.0 推出了函数 UUID_TO_BIN，它可以把 UUID 字符串：

• 通过参数将时间高位放在最前，解决了 UUID 插入时乱序问题；
• 去掉了无用的字符串"-"，精简存储空间；
• 将字符串其转换为二进制值存储，空间最终从之前的 36 个字节缩短为了 16 字节。

下面我们将之前的 UUID 字符串 23ebaa88-ce89-11eb-b431-0242ac110002 通过函数 UUID_TO_BIN 进行转换，得到二进制值如下所示：

MySQL> SELECT UUID_TO_BIN('23ebaa88-ce89-11eb-b431-0242ac110002',TRUE) as UUID_BIN;
+------------------------------------+
| UUID_BIN                           |
+------------------------------------+
| 0x11EBCE8923EBAA88B4310242AC110002 |
+------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

除此之外，MySQL 8.0 也提供了函数 BIN_TO_UUID，支持将二进制值反转为 UUID 字符串。

虽然 MySQL 8.0 版本之前没有函数 UUID_TO_BIN/BIN_TO_UUID，还是可以通过自定义函数的方式解决。应用层的话可以根据自己的编程语言编写相应的函数。

当然，很多同学也担心 UUID 的性能和存储占用的空间问题，这里我也做了相关的插入性能测试，结果如下表所示：

可以看到，MySQL 8.0 提供的排序 UUID 性能最好，甚至比自增 ID 还要好。此外，由于 UUID_TO_BIN 转换为的结果是16 字节，仅比自增 ID 增加 8 个字节，最后存储占用的空间也仅比自增大了 3G。

而且由于 UUID 能保证全局唯一，因此使用 UUID 的收益远远大于自增 ID。可能你已经习惯了用自增做主键，但是在并发场景下，更推荐 UUID 这样的全局唯一值做主键。

当然了，UUID虽好，但是在分布式场景下，主键还需要加入一些额外的信息，这样才能保证后续二级索引的查询效率，推荐根据业务自定义生成主键。但是在并发量和数据量没那么大的情况下，还是推荐使用自增 UUID 的。大家更不要以为 UUID 不能当主键了。

金融字段的设计

错误的设计规范：同财务相关的金额类数据必须使用 decimal 类型 由于 float 和 double 都是非精准的浮点数类型，而 decimal 是精准的浮点数类型。所以一般在设计用户余额，商品价格等金融类字段一般都是使用 decimal 类型，可以精确到分。

但是在海量互联网业务的设计标准中，并不推荐用 DECIMAL 类型，而是更推荐将 DECIMAL 转化为整型类型。 也就是说，金融类型更推荐使用用分单位存储，而不是用元单位存储。如1元在数据库中用整型类型 100 存储。

下面是 bigint 类型的优点：

• decimal 是通过二进制实现的一种编码方式，计算效率不如 bigint
• 使用 bigint 的话，字段是定长字段，存储高效，而 decimal 根据定义的宽度决定，在数据设计中，定长存储性能更好
• 使用 bigint 存储分为单位的金额，也可以存储千兆级别的金额，完全够用

枚举字段的使用

错误的设计规范：避免使用 ENUM 类型

在以前开发项目中，遇到用户性别，商品是否上架，评论是否隐藏等字段的时候，都是简单的将字段设计为 tinyint，然后在字段里备注 0 为什么状态，1 为什么状态。

这样设计的问题也比较明显：

• 表达不清：这个表可能是其他同事设计的，你印象不是特别深的话，每次都需要去看字段注释，甚至有时候在编码的时候需要去数据库确认字段含义
• 脏数据：虽然在应用层可以通过代码限制插入的数值，但是还是可以通过sql和可视化工具修改值

这种固定选项值的字段，推荐使用 ENUM 枚举字符串类型，外加 SQL_MODE 的严格模式

在MySQL 8.0.16 以后的版本，可以直接使用check约束机制，不需要使用enum枚举字段类型

而且我们一般在定义枚举值的时候使用"Y","N"等单个字符，并不会占用很多空间。但是如果选项值不固定的情况，随着业务发展可能会增加，才不推荐使用枚举字段。

索引个数限制

错误的设计规范：限制每张表上的索引数量，一张表的索引不能超过 5 个

MySQL 单表的索引没有个数限制，业务查询有具体需要，创建即可，不要迷信个数限制

子查询的使用

错误的设计规范：避免使用子查询

其实这个规范对老版本的 MySQL 来说是对的，因为之前版本的 MySQL 数据库对子查询优化有限，所以很多 OLTP 业务场合下，我们都要求在线业务尽可能不用子查询。

然而，MySQL 8.0 版本中，子查询的优化得到大幅提升，所以在新版本的MySQL中可以放心的使用子查询。

子查询相比 JOIN 更易于人类理解，比如我们现在想查看2020年没有发过文章的同学的数量

SELECT COUNT(*)

FROM user

WHERE id not in (

    SELECT user_id

    from blog

    where publish_time >= "2020-01-01" AND  publish_time = "2020-01-01" and blog.publish_time