Mysql高性能笔记（一）:Schema与数据类型优化

1、数据类型

1.1、几个参考优化原则

　　a、  更小的通常更好

　　　　i、更小的数据类型，占用更少磁盘、内存和CPU缓存，需要的CPU周期更少

　　　　ii、如果无法确定哪个数据类型是最好的，就选择不会超过范围的最小类型

　　b、  简单就好

　　　　i、简单数据类型的操作仅需少量的CPU周期，EX:整形比字符操作代价更低

　　c、  尽量避免null

　　　　i、null将使索引、索引统计和值比较更复杂。

　　　　ii、可null的列需要更多空间

　　　　iii、在MyISAM引擎里甚至还可能导致固定大小的索引变成可变大小的索引

1.2、整数类型

　　a、  unsigned 修饰的整数类型，不允许负值，使正数上限提高一倍，跟非unsigned修饰的整型所需空间一样。

　　b、  对于存储和计算来说，int(1)和int(20)是相同的，不会限制值的合法范围。

1.3、实数类型

　　a、  decimal类型，在5.0以上版本支持精确计算，早期版本因使用浮点计算实现，因此不支持精确计算

　　b、  CPU不支持decimal的直接计算，但支持原生浮点计算，所以5.0以后版本decimal效率没浮点计算速度快

　　c、  decimal在5.0版本中支持最多65个数字，早期版本则254个数字

　　d、  float和double支持标准的浮点运算进行近似计算，所需空间比decimal少

　　e、  Double是mysql内部浮点计算的类型

1.4、字符串类型

　　a、  各个存储引擎存储char或varchar的方式可能不同。

　　b、  varchar

　　　　i、如果mysql建表时使用ROW_FORMAT=FIXED创建的话，varchar会使用定长存储

　　　　ii、varchar需要1-2个额外字节记录长度，阀值为255字节

　　　　iii、varchar节省了存储空间，但使update效率降低

　　c、char

　　　　i、存储char时，mysql会删除所有末尾空格

　　　　ii、char类型适合update

　　　　iii、char适合短字符串或值长度相近

　　　　iv、长度不同，char会使用空格填充后进行比较

　　d、binary和varbinary

　　　　i、类似char和varchar，用于存储二进制字节码

　　　　ii、填充binary使用\0

　　　　iii、binary效率比char高

　　e、BLOB和TEXT

　　　　i、当BLOB和TEXT值太大时，InnoDB会使用外部存储区域

　　　　ii、BLOB存储二进制数据，没有排序规则或字符集

　　　　iii、TEXT有字符集和排序规则

　　　　iv、mysql只对BLOB和TEXT的最前max_sort_length字节排序而不是整个做排序

　　　　v、可设置max_sort_length配置，或使用order by substring()

　　　　vi、mysql不支持blob和TEXT全部字符串索引，也不能使用索引消除排序

　　　　vii、Memory引擎还没完美支持Blob和TEXT

　　f、   枚举(ENUM)类型

　　　　i、Mysq在存储枚举时非常紧凑，减少存储空间

　　　　ii、ENUM常量建议使用数字

　　　　iii、保存形式为  数字-字符串  映射形式

　　　    iv、枚举ENUM默认排序按照内部的数字排序，不是常量值排序

　　　　v、可使用field()函数显式指定排序，但会导致无法利用索引消除排序

　　　　vi、修改常量必须使用alter table，仅在末尾添加元素时，再5.1以上版本中可以部重建整个表

　　　　vii、关联查询效率ENUM&ENUM > VARCHAR&VARCHAR > ENUM&VARCHAR

1.5、日期和时间类型

　　a、  Mysql支持的最小时间粒度为秒

　　b、  MariaDB(mysql的派生数据库)支持微秒级别

　　c、  Datetime方位1001年至9999年，精度为秒，封装格式为yyyymmddhhmmss的整数，与时区无关，8字节

　　d、  ANSI标准定义的日期和时间表示法：yyyy-MM-DD HH:mm:ss

　　e、  Timestamp

　　　　i、范围从1907-01-01以来的秒数，同UNIX时间戳相同，4个字节

　　　　ii、范围1907年至2038年

　　　　iii、from_unixtime()函数转时间戳为日期，unix_timestamp()函数日期转为时间戳

　　　　iv、timestamp显示依赖时区

　　　　v、效率比Datetime高很多

1.6、 位数据类型

　　a、  bit

　　　　i、在5.0之前，bit和tinyint是同义词，在5.0之后是完全不同的类型

　　　　ii、bit可指定单个位数，最大长度64位

　　　　iii、bit存储方式因存储引擎而异，MyISAM会压缩bit，Memory和InnoDB则不会

　　　　iv、Mysql把bit当做字符串类型，不是数字类型。

　　　　v、直接检索bit字段和再上下文为数字场景中检索的结果不同，慎用

　　b、  set

　　　　i、适合存储多个Boolean值

　　　　ii、在Mysql内部以一系列打包的位集合表示，有效利用空间

　　　　iii、改变列定义代价高且无法索引查找

　　　　iv、FIND_IN_SET()、FIELD()查询

1.7、 选择主键类型的参考建议

　　a、  整数通常是最好的选择

　　b、  enum和set不建议作为主键类型，其适合存储固定信息

　　c、  尽量避免字符串类型作为主键类型，尤其是在MyISAM引擎中，默认对字符串使用压缩引擎，会导致查询变慢很多

　　d、  完全随机的字符串会导致性能更慢，比如，UUID，SHA1，MD5等

　　e、  如果存储UUID值，应移除 "-" 符号，或者用UNHEX函数转为16字节数字存储在BINARY（16）列中。检索时用HEX()转为16进制格式

2、schema设计中的陷阱

2.1、太多的列

服务器层和存储引擎层的数据拷贝成本提高。不同引擎之间数据转换代价提高。

2.2、太多关联

Mysql限制了每个关联操作最多61张表。单个查询关联最好控制在12个表以内。

2.3、Null of not Invet here

3、范式和反范式