设计性能更优MySQL数据库schema

2023年 4月 15日 63.8k 0

目录 数据类型优化 选择优化的数据类型 整数类型 实数类型 字符串类型 日期和时间类型 位数据类型 MySQL schema设计中的缺陷 范式和反范式 范式的优点和缺点 反范式化的优点和缺点 混

目录数据类型优化选择优化的数据类型整数类型实数类型字符串类型日期和时间类型位数据类型MySQL schema设计中的缺陷范式和反范式范式的优点和缺点反范式化的优点和缺点混用范式化和反范式化缓存表和汇总表物化视图计数器表加快alter TABLE操作的速度

数据类型优化

首先我们介绍一下这个schema:

schema(发音 “skee-muh” 或者“skee-mah”,中文叫模式)是数据库的组织和结构

选择优化的数据类型

mysql支持的数据类型非常多,选择正确的数据类型对于获得高性能至关重要。不管存储那种类型的数据,下面几个简单的原则你需要记住。

更小的通常更好简单就好尽量避免null

整数类型

我们有以下几种整数类型:

TINYINTSMALLINTMEDIUMINTINTBIGINT 8位 16位 24位 32位 64位

他们的存储空间范围从-2(N-1)次方到2的(N-1)次方减一。N是位数

整数类型有可选的unsigned属性,表示不允许负值,这大致可以使正数的上限提高一倍。

实数类型

实数嘛,就是带有小数部分的数字,然而,它不只是为了存储小数部分;也可以使用decimal存储比bigint还大的整数。

decimal(18,9)小数点两边各存储9个数字,一个使用9个字节;小数点前的数字使用4个字节,小数点后的数字使用4个字节,小数点本身占一个字节。

因为需要额外的空间和计算开销,所以应该尽量只在对小数进行精确计算时才使用decimal--例如存储财务数据,但是在数据量比较大的时候们可以使用bigint代替decimal,将存储的数据根据小数的位数乘以相应的倍数即可。

字符串类型

varchar

用于存储可变长的字符串,如果MySQL使用 ROW_FORMAT=FIXED创建的话,每一行都会使用定长存储,这会很浪费空间。

varchar需要使用1个或者2个额外的字节记录字符串的长度。例如:varchar(10)的列需要11个字节的存储空间。

但是由于行是变长的在update的时候可能使行变得比原来更长,这就导致需要额外的工作。例如myisam会将行拆成不同的片段存储,innodb则需要分裂页来使行可以放进页内。

char

char类型是定长的,当存储char值时。mysql会删除所有的末尾空格。

char适合存储很短的字符串,或者所有值都接近同一个长度。例:char十分适合存储密码的md5值。

对于经常变更的数据,char也比varchar好,因为定长的char类型不容易产生碎片。

BLOB和TEXT

都是为了存储很大的数据而设计的字符串数据类型,分别采用二进制和字符方式存储。

MySQL把每个blob和text值当做一个独立的对象处理。存储引擎在存储时通常会做特殊处理。当blob和text值太大时,innodb会使用专门的外部存储区域进行存储,此时每个值在行内需要1--4个字节来存储一个指针,然后在外部的存储区域存储实际的值。

BLOB和TEXT家族之间仅有的不同是BLOB类型存储的是二进制数据,没有排序规则或字符集,而text类型有字符集和排序规则。

使用枚举enum代替字符串类型

有时候可以使用枚举列来代替常用的字符串类型。枚举列可以把一些不重复的字符串存储成一个预定义的集合。mysql在存储枚举时非常紧凑,会根据列表值的数量压缩到一个或者两个字节中。mysql内部会将每个值在列表中的位置保存为整数,并且在表的.frm文件中保存“数字-字符串‘映射关系的查找表。

我们看看下面的例子:

create TABLE enum_test(
e ENUM('fish','apple','dog') NOT NULL
);

INSERT INTO enum_test(e) VALUES ('fish'),('dog'),('apple');
SELECT e + 0 FROM enum_test;

SELECT e FROM enum_test;

所以使用数字作为enum枚举常量,这种双重性很容易导致混乱,例如enum(’1‘,’2‘,’3‘)。所以尽量别这么用。

另外一个让人大吃一惊的事情是:

枚举字段是按照内部存储的整数而不是定义的字符串进行排序的。

枚举最不好的地方是,字符串列表是固定的,添加或删除字符串必须使用ALTER TABLE 。因此对于一系列未来可能改变的字符串,枚举并不是一个好主意。

日期和时间类型

DATETIME

这个类型可以保存大范围的值,从1001年到9999年,精度为秒,他把日期和时间封装到格式为YYYYMMDDHHMMSS的整数中,与时区无关。使用8个字节的存储空间。

TIMRSTAMP

就像它的名字一样TIMESTAMP类型保存了从1970年1月1日午夜(格林尼治标准时间)以来的秒数。它和unix时间戳相同。timestamp值使用4个字节的存储空间,因此他的范围比datetime 小的多。只能表示从1970到2038年MySQL提供了FROM_UNIXTIME()函数把Unix时间戳转换为日期,并且提供Unix_TIMESTAMP()函数把日期转换为Unix时间戳。

位数据类型

BIT

mysql把bit当做字符串类型,而不是数字类型,当检索bit(1)的值时,结果是一个包含二进制0或1 的字符串,而不是ascii码的0,1。

SET

如果需要保存很多true/false值,可以考虑合并这些列到一个set数据类型,他在mysql内部是以一系列打包的位的集合来表示的。这样可以有效的利用空间,并且MySQL有像FIND_IN_SET()和FIELD()这样的函数,方便地在查询中使用。

它的主要缺点是改变列的定义的代价较高:需要alter TABLE,这对大表来说是非常昂贵的操作。

MySQL schema设计中的缺陷

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