数据库 SQL 开发和操作行为规范

数据库 SQL 开发规范

1. 建议使用预编译语句进行数据库操作

预编译语句可以重复使用这些计划,减少 SQL 编译所需要的时间,还可以解决动态 SQL 所带来的 SQL 注入的问题;只传参数,比传递 SQL 语句更高效;相同语句可以一次解析,多次使用,提高处理效率。

2. 避免数据类型的隐式转换

隐式转换会导致索引失效,如: select name,phone from customer where id = '111';

3. 充分利用表上已经存在的索引

避免使用双 % 号的查询条件。如:a like '%123%',(如果无前置%,只有后置%,是可以用到列上的索引的)

一个 SQL 只能利用到复合索引中的一列进行范围查询。如:有 a,b,c 列的联合索引,在查询条件中有 a 列的范围查询,则在 b,c 列上的索引将不会被用到。

在定义联合索引时,如果 a 列要用到范围查找的话,就要把 a 列放到联合索引的右侧,使用 left join 或 not exists 来优化 not in 操作,因为 not in 也通常会使用索引失效。

4. 数据库设计时,应该要对以后扩展进行考虑

5. 程序连接不同的数据库使用不同的账号,禁止跨库查询

  • 为数据库迁移和分库分表留出余地
  • 降低业务耦合度
  • 避免权限过大而产生的安全风险

6. 禁止使用 SELECT * 必须使用 SELECT <字段列表> 查询

  • 消耗更多的 CPU 和 IO 以网络带宽资源
  • 无法使用覆盖索引
  • 可减少表结构变更带来的影响

7. 禁止使用不含字段列表的 INSERT 语句

如:insert into values ('a','b','c'); 应使用:insert into t(c1,c2,c3) values ('a','b','c');

8. 避免使用子查询,可以把子查询优化为 join 操作

通常子查询在 in 子句中,且子查询中为简单 SQL(不包含 union、group by、order by、limit 从句) 时,才可以把子查询转化为关联查询进行优化。

子查询性能差的原因:

子查询的结果集无法使用索引,通常子查询的结果集会被存储到临时表中,不论是内存临时表还是磁盘临时表都不会存在索引,所以查询性能会受到一定的影响。特别是对于返回结果集比较大的子查询,其对查询性能的影响也就越大。

由于子查询会产生大量的临时表也没有索引,所以会消耗过多的 CPU 和 IO 资源,产生大量的慢查询。

9. 避免使用 JOIN 关联太多的表

对于 MySQL 来说,是存在关联缓存的,缓存的大小可以由 join_buffer_size 参数进行设置。

在 MySQL 中,对于同一个 SQL 多关联(join)一个表,就会多分配一个关联缓存,如果在一个 SQL 中关联的表越多,所占用的内存也就越大。

如果程序中大量的使用了多表关联的操作,同时 join_buffer_size 设置的也不合理的情况下,就容易造成服务器内存溢出的情况,就会影响到服务器数据库性能的稳定性。

同时对于关联操作来说,会产生临时表操作,影响查询效率,MySQL 最多允许关联 61 个表,建议不超过 5 个。

10. 减少同数据库的交互次数

数据库更适合处理批量操作,合并多个相同的操作到一起,可以提高处理效率。

11. 对应同一列进行 or 判断时,使用 in 代替 or

in 的值不要超过 500 个,in 操作可以更有效的利用索引,or 大多数情况下很少能利用到索引。

12. 禁止使用 order by rand() 进行随机排序

order by rand() 会把表中所有符合条件的数据装载到内存中,然后在内存中对所有数据根据随机生成的值进行排序,并且可能会对每一行都生成一个随机值,如果满足条件的数据集非常大,就会消耗大量的 CPU 和 IO 及内存资源。

推荐在程序中获取一个随机值,然后从数据库中获取数据的方式。

13. WHERE 从句中禁止对列进行函数转换和计算

对列进行函数转换或计算时会导致无法使用索引

不推荐:where date(create_time) = '20190101' 推荐:where create_time >= '20190101' and create_time < '20190102'

14. 在明显不会有重复值时使用 UNION ALL 而不是 UNION

  • UNION 会把两个结果集的所有数据放到临时表中后再进行去重操作
  • UNION ALL 不会再对结果集进行去重操作

15. 拆分复杂的大 SQL 为多个小 SQL

  • 大 SQL 逻辑上比较复杂,需要占用大量 CPU 进行计算的 SQL
  • MySQL 中,一个 SQL 只能使用一个 CPU 进行计算
  • SQL 拆分后可以通过并行执行来提高处理效率

数据库操作行为规范

1. 超 100 万行的批量写 (UPDATE,DELETE,INSERT) 操作,要分批多次进行操作,大批量操作可能会造成严重的主从延迟;

主从环境中,大批量操作可能会造成严重的主从延迟,大批量的写操作一般都需要执行一定长的时间, 而只有当主库上执行完成后,才会在其他从库上执行,所以会造成主库与从库长时间的延迟情况。

1.1 binlog 日志为 row 格式时会产生大量的日志:

大批量写操作会产生大量日志,特别是对于 row 格式二进制数据而言,由于在 row 格式中会记录每一行数据的修改,我们一次修改的数据越多,产生的日志量也就会越多,日志的传输和恢复所需要的时间也就越长,这也是造成主从延迟的一个原因

1.2 避免产生大事务操作:

大批量修改数据,一定是在一个事务中进行的,这就会造成表中大批量数据进行锁定,从而导致大量的阻塞,阻塞会对 MySQL 的性能产生非常大的影响。

特别是长时间的阻塞会占满所有数据库的可用连接,这会使生产环境中的其他应用无法连接到数据库,因此一定要注意大批量写操作要进行分批

2. 对于大表使用 pt-online-schema-change 修改表结构

  • 避免大表修改产生的主从延迟
  • 避免在对表字段进行修改时进行锁表

对大表数据结构的修改一定要谨慎,会造成严重的锁表操作,尤其是生产环境,是不能容忍的。

使用 pt-online-schema-change;首先会建立一个与原表结构相同的新表,并且在新表上进行表结构的修改,然后再把原表中的数据复制到新表中,并在原表中增加一些触发器。把原表中新增的数据也复制到新表中,在行所有数据复制完成之后,把新表命名成原表,并把原来的表删除掉。把原来一个 DDL 操作,分解成多个小的批次进行。

3. 禁止为程序使用的账号赋予 super 权限

  • 当达到最大连接数限制时,还运行 1 个有 super 权限的用户连接
  • super 权限只能留给 DBA 处理问题的账号使用

4. 对于程序连接数据库账号,遵循权限最小原则

  • 程序使用数据库账号只能在一个 DB 下使用,不准跨库
  • 程序使用的账号原则上不准有 drop 权限

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