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本文主要给大家介绍MySQL审视表结构设计的五个维度出发点讲义,其所涉及的东西,从理论知识来获悉,有很多书籍、文献可供大家参考,从现实意义角度出发,亿速云累计多年的实践经验可分享给大家。
一、数据场景
任何工具类的东西都是为了解决某个场景下的问题,比如Redis缓存系统热点数据,ClickHouse解决海量数据的实时分析,MySQL关系型数据库存储结构化数据。数据的存储则需要设计对应的表结构,清楚的表结构,有助于快速开发业务,和理解系统。表结构的设计通常从下面几个方面考虑:业务场景、设计规范、表结构、字段属性、数据管理。
例如存储用户基础信息数据,通常都会下面几个相关表结构:用户信息表、单点登录表、状态管理表、支付账户表等。
存储用户三要素相关信息:姓名,手机号,身份证,登录密码,邮箱等。
CREATE TABLE `ms_user_center` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID',
`user_name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '用户名',
`real_name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '真实姓名',
`pass_word` varchar(32) NOT NULL COMMENT '密码',
`phone` varchar(20) NOT NULL COMMENT '手机号',
`email` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
`head_url` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户头像URL',
`card_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '身份证号',
`user_sex` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '用户性别:0-女,1-男',
`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
`update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
`state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';
用意是在多个业务系统中,用户登录一次就可以访问所有相互信任的业务子系统,是聚合业务平台常用的解决方案。
CREATE TABLE `ms_user_sso` (
`user_id` int(11) NOT NULL COMMENT '用户ID',
`sso_id` varchar(32) NOT NULL COMMENT '单点信息编号ID',
`sso_code` varchar(32) NOT NULL COMMENT '单点登录码,唯一核心标识',
`log_ip` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '登录IP地址',
`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
`update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
`state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用',
PRIMARY KEY (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户单点登录表';
系统用户在使用时候可能出现多个状态,例如账户冻结、密码锁定等,把状态聚合到一起,可以更加方便的管理和验证。
CREATE TABLE `ms_user_status` (
`user_id` int(11) NOT NULL COMMENT '用户ID',
`account_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '账户状态:0-冻结,1-未冻结',
`real_name_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '实名认证状态:0-未实名,1-已实名',
`pay_pass_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '支付密码是否设置:0-未设置,1-设置',
`wallet_pass_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '钱包密码是否设置:0-未设置,1-设置',
`wallet_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '钱包是否冻结:0-冻结,1-未冻结',
`email_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '邮箱状态:0-未激活,1-激活',
`message_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '短信提醒开启:0-未开启,1-开启',
`letter_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '站内信提醒开启:0-未开启,1-开启',
`emailmsg_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '邮件提醒开启:0-未开启,1-开启',
`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
`update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
`state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用',
PRIMARY KEY (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户状态表';
用户交易的核心表,存储用户相关的账户资金信息。
CREATE TABLE `ms_user_wallet` (
`wallet_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '钱包ID',
`user_id` int(11) NOT NULL COMMENT '用户ID',
`wallet_pwd` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '钱包密码',
`total_account` decimal(20,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '账户总额',
`usable_money` decimal(20,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '可用余额',
`freeze_money` decimal(20,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '冻结金额',
`freeze_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '冻结时间',
`thaw_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '解冻时间',
`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
`update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
`state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用',
PRIMARY KEY (`wallet_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户钱包';
通过上面几个表设计的案例,可以看到表设计关联到数据库的各个方面知识:数据类型,索引,编码,存储引擎等。表设计是一个很大的命题,不过也遵循一个基本规范:三范式。
一范式
表的列的具有原子性,不可再分解,即列的信息,不能分解,关系型数据库MySQL、Oracle等自动的满足。
二范式
每个事实的数据记录只会出现一次, 不会冗余, 通常设计一个主键来实现。
三范式
要求一个表中不包含已经存在于其它表的非主键信息,例如部门和员工的信息,员工表包含部门表的主键ID,则可以关联获取相关信息,没必要在员工表保存相关信息。
范式化设计
范式化结构设计通常更新快,因为冗余数据较少,表结构轻巧,也更好的写入内存中。但是查询起来涉及到关联,代价非常高,非常损耗查询性能。
反范式化设计
所有的数据都在一张表中,避免关联查询,索引的有效性更高,但是数据的冗余性极高。
上述的两种设计方式在实际开发中都是不存在的,在实际开发中都是混合使用。比如汇总统计,缓存数据,都会基于反范式化的设计。
合适的字段类型对于高性能来说非常重要,基本原则如下:简单的类型占用资源更少;在可以正确存储数据的情况下,选最小的数据类型。
TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT,根据数据类型范围合理选择即可。
FLOAT、DOUBLE、DECIMAL,建议资金货币相关类型使用高精度DECIMAL存储,或者把数据成倍扩大为整数,采用BIGINT存储,不过处理相对麻烦。
CHAR、VARCHAR,长度不确定建议采用VARCHAR存储,不过VARCHAR类型需要额外开销记录字符串长度。CHAR适合存储短字符,或者定长字符串,例如MD5的加密结构。
DATETIME、TIMESTAMP,DATETIME保存大范围的值,精度秒。TIMESTAMP以时间戳的格式,范围相对较小,效率也相对较高,所以通常情况建议使用。
MySQL的字段类型有很多种,可以根据数据特性选择合适的,这里只描述常见的几种类型。
修改字段类型
ALTER TABLE ms_user_sso MODIFY state CHAR(1) DEFAULT '0' ;
ALTER TABLE ms_user_sso
MODIFY state INT(1) DEFAULT '1' COMMENT '状态:0不可用,1可用';
修改名称位置
ALTER TABLE ms_user_sso
CHANGE log_ip login_ip VARCHAR(32) AFTER update_time ;
索引类型:主键索引,普通索引,唯一索引,组合索引,全文索引。这里演示普通索引的操作。MySQL的核心模块,后续详说。
添加索引
ALTER TABLE ms_user_wallet ADD INDEX user_id_index(user_id) ;
CREATE INDEX state_index ON ms_user_wallet(state) ;
查看索引
SHOW INDEX FROM ms_user_wallet;
删除索引
DROP INDEX state_index ON ms_user_wallet ;
修改索引
不具有真正意义上的修改,可以把原有的索引删除之后,再次添加索引。
用处:外键关联的作用保证多个数据表的数据一致性和完整性,建表时先有主表,后有从表;删除数据表,需要先删从表,再删主表。复杂场景不建议使用,实际开发中用的也不多。
添加外键
ALTER TABLE ms_user_wallet
ADD CONSTRAINT user_id_out_key FOREIGN KEY(user_id) REFERENCES ms_user_center(id) ;
删除外键
ALTER TABLE ms_user_wallet DROP FOREIGN KEY user_id_out_key ;
DESC ms_user_status ;
SHOW CREATE TABLE ms_user_status ;
ALTER TABLE ms_user_status
ADD `delete_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '删除时间' ;
ALTER TABLE ms_user_status DROP COLUMN delete_time ;
ALTER TABLE ms_user_center RENAME ms_user_info ;
SELECT VERSION() ; SHOW ENGINES ;
MySQL 5.6 支持的存储引擎有InnoDB、MyISAM、Memory、Archive、CSV、BLACKHOLE等。一般默认使用InnoDB,支持事务管理。该模块MySQL核心,后续详解。
数据量大的场景下,存储引擎修改是一个难度极大的操作,容易会导致表的特性变动,引起各种后续反应,后续会详说。
ALTER TABLE ms_user_sso ENGINE = MyISAM ;
表字符集默认使用utf8,通用,无乱码风险,汉字3字节,英文1字节,utf8mb4是utf8的超集,有存储4字节例如表情符号时使用。
SHOW VARIABLES LIKE 'character%';
ALTER TABLE ms_user_sso DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4;
添加数据
INSERT INTO ms_user_sso (
user_id,sso_id,sso_code,create_time,update_time,login_ip,state
)
VALUES
(
'1','SSO7637267','SSO78631273612',
'2019-12-24 11:56:57','2019-12-24 11:57:01','127.0.0.1','1'
);
更新数据
UPDATE ms_user_sso SET
user_id = '1',sso_id = 'SSO20191224',sso_code = 'SSO20191224',
create_time = '2019-11-24 11:56:57',update_time = '2019-11-24 11:57:01',
login_ip = '127.0.0.1',state = '1'
WHERE user_id = '1';
查询数据
一般情况下都是禁止使用 select* 操作。
SELECT user_id,sso_id,sso_code,create_time,update_time,login_ip,state
FROM ms_user_sso WHERE user_id = '1';
删除数据
DELETE FROM ms_user_sso WHERE user_id = '2' ;
不带where条件,就是删除全部数据。原则上不允许该操作,优化篇会详解。TRUNCATE TABLE
也是清空表数据,但是占用的资源相对较少。
这类加密算法,多用来做数据验证操作,比如常见的密码验证。
SELECT MD5('cicada')='94454b1241ad2cfbd0c44efda1b6b6ba' ;
SELECT SHA('cicada')='0501746a2e4fd34e1d14015fc4d58309585edc7d';
SELECT PASSWORD('smile')='*B4FB95D86DCFC3F33A3852714DC742C77504479D' ;
安全性要求高的系统,需要做三级等保,对数据的安全性极高,数据在存储时必须加密入库,取出时候需要解密,这些就需要可逆加密。
SELECT DECODE(ENCODE('123456','key_salt'),'key_salt') ;
SELECT AES_DECRYPT(AES_ENCRYPT('cicada','salt123'),'salt123');
上述数据安全的管理,也可以基于应用系统的服务(代码)层进行处理,相对专业的流程是从数据生成源头处理,规避数据传递过程泄露,造成不必要的风险。
GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/mysql-data-base
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/mysql-data-base
看了以上MySQL审视表结构设计的五个维度出发点讲义介绍,希望能给大家在实际运用中带来一定的帮助。本文由于篇幅有限,难免会有不足和需要补充的地方,大家可以继续关注亿速云行业资讯板块,会定期给大家更新行业新闻和知识,如有需要更加专业的解答,可在官网联系我们的24小时售前售后,随时帮您解答问题的。
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