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MySQL基础篇 从五个维度出发 审视表结构策划

发布时间:2022-07-04 12:22:20 所属栏目:MySql教程 来源:互联网
导读:MySQL基础篇 从五个维度出发 审视表结构策划: 一、数据场景 1、表结构简介 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
MySQL基础篇 从五个维度出发 审视表结构策划
       MySQL基础篇 从五个维度出发 审视表结构策划:

  一、数据场景
  1、表结构简介
  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。
 
  2、用户场景
  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。
 
  用户信息表
  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';
  单点登录表
  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';
  状态管理表
  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';
  支付账户表
  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';
  二、设计规范
  1、涉及模块
  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。
 
  2、三范式
  基础概念
  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。
 
  优缺点对比
  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。
 
  建议结论
  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。
 
  三、字段属性
  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。
 
  1、数据类型选择
  整数类型
  TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT,根据数据类型范围合理选择即可。
 
  实数类型
  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。
 
  字符类型
  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。
 
  时间类型
  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。
 
  2、基础用法操作
  数据类型
  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 ;
  索引使用
  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。
 
  外键关联
  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 ;
  四、表结构管理
  1、查看结构
  DESC ms_user_status ;
  SHOW CREATE TABLE ms_user_status ;
  2、字段结构
  添加字段
  ALTER TABLE ms_user_status
  ADD `delete_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '删除时间' ;
  删除字段
  ALTER TABLE ms_user_status DROP COLUMN delete_time ;
  3、修改表名
  ALTER TABLE ms_user_center RENAME ms_user_info ;
  4、存储引擎
  存储引擎
  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。
 
  修改引擎
  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 ;
  5、修改编码
  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。
 
  查看编码
  SHOW VARIABLES LIKE 'character%';
  修改编码
  ALTER TABLE ms_user_sso DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4;
  五、数据管理
  1、增删改查
  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。
 
  2、数据安全
  不可逆加密
  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' ;
  可逆加密
  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。
 
  六、源代码地址
  GitHub·地址
  https://github.com/cicadasmile/mysql-data-base
  GitEE·地址
  https://gitee.com/cicadasmile/mysql-data-base

(编辑:拼字网 - 核心网)

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