数据库相关知识点总结-欢迎游览、点赞
1.数据库
1.1 数据库的三大范式
第一范式)
即表中的列的具有原子性,不可再分解,即列的信息,不能分解, 只要数据库是关系型 数据库(MySQL/oracle/db2 /SQL server),就自动的满足 1NF。数据库表的每一列都是不可分 割的原子数据项,而不能是集合,数组,记录等非原子数据项。如果实体中的某个属性有多 个值时,必须拆分为不同的属性。通俗理解即一个字段只存储一项信息。
简而言之,第一范式就是无重复的列。
第二范式
第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF) 必须先满足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求数据库表中的每
第三范式
满足第三范式(3NF)必须先满足第二范式(2NF)。简而言之,第三范式(3NF)要求 一个数据库表中不包含已在其它表中定义的非主键字段。
1.2 数据库开发规范
基础规范
(1)必须使用InnoDB存储引擎解读:支持事务、行级锁、并发性能更好、CPU及内存缓存页优化使得资源利用率更高
(2)必须使用UTF8字符集解读:万国码,无需转码,无乱码风险,节省空间
(3)数据表、数据字段必须加入中文注释解读:N年后谁知道这个r1,r2,r3字段是干嘛的
(4)禁止使用存储过程、视图、触发器、Event解读:高并发大数据的互联网业务,架构设计思路是“解放数据库CPU,将计算转移到服务层”,并发量大的情况下,这些功能很可能将数据库拖死,业务逻辑放到服务层具备更好的扩展性,能够轻易实现“增机器就加性能”。数据库擅长存储与索引,CPU计算还是上移吧
(5)禁止存储大文件或者大照片解读:为何要让数据库做它不擅长的事情?大文件和照片存储在文件系统,数据库里存URI多好
命名规范
(6)只允许使用内网域名,而不是ip连接数据库
(7)线上环境、开发环境、测试环境数据库内网域名遵循命名规范业务名称:xxx线上环境:my10000m.mysql.jddb.com开发环境:yf10000m.mysql.jddb.com测试环境:test10000m.mysql.jddb.com从库在名称后加-s标识,备库在名称后加-ss标识线上从库:my10000sa.mysql.jddb.com
(8)库名、表名、字段名:小写,下划线风格,不超过32个字符,必须见名知意,禁止拼音英文混用
(9)表名t_xxx,非唯一索引名idx_xxx,唯一索引名uniq_xxx
(10)单实例表数目必须小于500
(11)单表列数目必须小于30
(12)表必须有主键,例如自增主键解读:
a)主键递增,数据行写入可以提高插入性能,可以避免page分裂,减少表碎片提升空间和内存的使用
b)主键要选择较短的数据类型, Innodb引擎普通索引都会保存主键的值,较短的数据类型可以有效的减少索引的磁盘空间,提高索引的缓存效率
c) 无主键的表删除,在row模式的主从架构,会导致备库夯住
(13)禁止使用外键,如果有外键完整性约束,需要应用程序控制解读:外键会导致表与表之间耦合,update与delete操作都会涉及相关联的表,十分影响sql 的性能,甚至会造成死锁。高并发情况下容易造成数据库性能,大数据高并发业务场景数据库使用以性能优先
字段设计规范
(14)必须把字段定义为NOT NULL并且提供默认值解读:
a)null的列使索引/索引统计/值比较都更加复杂,对MySQL来说更难优化 b)null 这种类型MySQL内部需要进行特殊处理,增加数据库处理记录的复杂性;同等条件下,表中有较多空字段的时候,数据库的处理性能会降低很多 c)null值需要更多的存储空,无论是表还是索引中每行中的null的列都需要额外的空间来标识 d)对null 的处理时候,只能采用is null或is not null,而不能采用=、in、、!=、not in这些操作符号。如:where name!=’shenjian’,如果存在name为null值的记录,查询结果就不会包含name为null值的记录
(15)禁止使用TEXT、BLOB类型解读:会浪费更多的磁盘和内存空间,非必要的大量的大字段查询会淘汰掉热数据,导致内存命中率急剧降低,影响数据库性能
(16)禁止使用小数存储货币解读,小数容易导致钱对不上
(17)必须使用varchar(20)存储手机号解读:
a)涉及到区号或者国家代号,可能出现+-() b)手机号会去做数***算么? c)varchar可以支持模糊查询,例如:like“138%”
(***止使用ENUM,可使用TINYINT代替解读:a)增加新的ENUM值要做DDL操作b)ENUM的内部实际存储就是整数,你以为自己定义的是字符串?
(19)单表索引建议控制在5个以内
(20)单索引字段数不允许超过5个解读:字段超过5个时,实际已经起不到有效过滤数据的作用了
(21)禁止在更新十分频繁、区分度不高的属性上建立索引解读:a)更新会变更B+树,更新频繁的字段建立索引会大大降低数据库性能b)“性别”这种区分度不大的属性,建立索引是没有什么意义的,不能有效过滤数据,性能与全表扫描类似
(22)建立组合索引,必须把区分度高的字段放在前面解读:能够更加有效的过滤数据
(23)禁止使用SELECT *,只获取必要的字段,需要显示说明列属性解读:
a)读取不需要的列会增加CPU、IO、NET消耗** b)不能有效的利用覆盖索引** c)使用SELECT *容易在增加或者删除字段后出现程序BUG**
(24)禁止使用INSERT INTO t_xxx VALUES(xxx),必须显示指定插入的列属性解读:容易在增加或者删除字段后出现程序BUG
(25)禁止使用属性隐式转换解读:SELECT uid FROM t_user WHERE phone=13800000000 会导致全表扫描,而不能命中phone索引,猜猜为什么?(这个线上问题不止出现过一次)
(26)禁止在WHERE条件的属性上使用函数或者表达式解读:SELECT uid FROM t_user WHERE from_unixtime(day)>='2017-01-15' 会导致全表扫描正确的写法是:SELECT uid FROM t_user WHERE day>= unix_timestamp('2017-01-15 00:00:00')
(27)禁止负向查询,以及%开头的模糊查询解读:
a)负向查询条件:NOT、!=、、!、NOT IN、NOT LIKE等,会导致全表扫描 b)%开头的模糊查询,会导致全表扫描
(28)禁止使用JOIN查询,禁止大表使用子查询解读:会产生临时表,消耗较多内存与CPU,极大影响数据库性能
(29)禁止使用OR条件,必须改为IN查询解读:旧版本Mysql的OR查询是不能命中索引的,即使能命中索引,为何要让数据库耗费更多的CPU帮助实施查询优化呢?
(30)应用程序必须捕获SQL异常,并有相应处理
(31)同表的增删字段、索引合并一条DDL语句执行,提高执行效率,减少与数据库的交互。
1.3 一条SQL查询语句是如何执行
1. 4 MyISAM vs InnoDB
Mysql 数据库中,最常用的两种引擎是 innordb 和 myisam。InnoDB 是 Mysql 的默认存储引擎。
1.事务处理上方面:
MyISAM 强调的是性能,查询的速度比 InnoDB 类型更快,但是不提供事务支持。InnoDB 提供事务支持事务。
2.外键:MyISAM 不支持外键,InnoDB 支持外键。
3.锁方面的介绍:
MyISAM 只支持表级锁,InnoDB 支持行级锁和表级锁,默认是行级锁,行锁大幅度提高了多用户并发操作的性能。innodb 比较适合于插入和更新操作比较多的情况,而 myisam 则适合用于频繁查询的情况。另外,InnoDB 表的行锁也不是绝对的,如果在执行一个 SQL 语句时,MySQL 不能确定要扫描的范围,InnoDB 表同样会锁全表,例如 update table set num=1 where name like “%aaa%”。
4.全文索引:
MyISAM 支持全文索引, InnoDB 不支持全文索引。innodb 从 mysql5.6 版本开始提供对全文索引的支持。
5.表主键的区别:
MyISAM:允许没有主键的表存在。
InnoDB:如果没有设定主键,就会自动生成一个 6 字节的主键(用户不可见)。
6.表的具体行数问题:
MyISAM:select count() from table,MyISAM 只要简单的读出保存好的行数。因为MyISAM 内置了一个计数器,count()时它直接从计数器中读。
InnoDB:不保存表的具体行数,也就是说,执行 select count(*) from table 时,InnoDB要扫描一遍整个表来计算有多少行。
一张表,里面有 ID 自增主键,当 insert 了 17 条记录之后,删除了第 15,16,17 条记录,再把 Mysql 重启,再 insert 一条记录,这条记录的 ID 是 18 还是 15 ?
如果表的类型是 MyISAM, 那么是 18。因为 MyISAM 表会把自增主键的最大 ID 记录到数据文件里, 重启MySQL 自增主键的最大 ID 也不会丢失。
如果表的类型是 InnoDB, 那么是 15。InnoDB 表只是把自增主键的最大 ID 记录到内存中, 所以重启数据库会导致最大 ID 丢失。