检查数据库设计的“十条合规”

作者:崔虎龙更新于： 2021-06-22 16:24:03

MySQL作为关系型数据库的典型代表，在国内环境里经历风雨磨砺，不断地精进，已经在开发和运维方面，成型了一套的规范。这些规范让了解和使用MySQL更加得心应手，并对后期的一些问题起到了很好的预防作用。

结合个人经验，下面具体讲解十个“合规检查”：

1. 数据库大表信息查看

统计某库下各表大小，不要存在过大的表信息。本身分配内存有限，过大的表会不停地刷新新旧数据，IO交付频繁，导致性能衰减。

1. SELECT TABLE_SCHEMA, 
2.        TABLE_NAME TABLE_NAME, TABLE_ROWS, 
3.                   CONCAT(ROUND(data_length / (1024 * 1024), 2),'M') data_length, 
4.                   CONCAT(ROUND(index_length / (1024 * 1024), 2),'M') index_length, 
5.                   CONCAT(ROUND(ROUND(data_length + index_length) / (1024 * 1024),2),'M') total_size, 
6.                   engine 
7. FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES 
8. WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('INFORMATION_SCHEMA' , 
9.                            'performance_schema', 
10.                            'sys', 
11.                            'mysql') 
12. ORDER BY (data_length + index_length) DESC LIMIT 10; 
13. +--------------+-----------------------+------------+-------------+--------------+------------+--------+ 
14. | TABLE_SCHEMA | TABLE_NAME            | TABLE_ROWS | data_length | index_length | total_size | ENGINE | 
15. +--------------+-----------------------+------------+-------------+--------------+------------+--------+ 
16. | employees    | salaries              |    1910497 | 64.59M      | 0.00M        | 64.59M     | InnoDB | 
17. | employees    | employees             |     299556 | 14.52M      | 10.03M       | 24.55M     | InnoDB | 
18. | employees    | employees01           |     101881 | 5.52M       | 8.55M        | 14.06M     | InnoDB | 
19. | employees    | t_temp                |      95374 | 5.52M       | 5.52M        | 11.03M     | InnoDB | 
20. | db3          | t_temp                |       1000 | 0.08M       | 0.13M        | 0.20M      | InnoDB | 
21. | db3          | transportorder        |          3 | 0.02M       | 0.06M        | 0.08M      | InnoDB | 
22. | db3          | transportorderwaybill |          3 | 0.02M       | 0.05M        | 0.06M      | InnoDB | 
23. | db1          | pt1                   |         10 | 0.06M       | 0.00M        | 0.06M      | InnoDB | 
24. | db1          | city                  |          2 | 0.02M       | 0.03M        | 0.05M      | InnoDB | 
25. | db2          | tabname               |         30 | 0.02M       | 0.03M        | 0.05M      | InnoDB | 
26. +--------------+-----------------------+------------+-------------+--------------+------------+--------+ 
27. 10 rows in set (0.20 sec) 

2. 存储引擎

存储引擎分布，innodb引擎最适合因为支持事务，行锁级别。

1. SELECT TABLE_SCHEMA, 
2.        ENGINE, 
3.        COUNT(*) 
4. FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES 
5. WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('INFORMATION_SCHEMA', 
6.                            'PERFORMANCE_SCHEMA', 
7.                            'SYS', 
8.                            'MYSQL') 
9.   AND TABLE_TYPE='BASE TABLE' 
10. GROUP BY TABLE_SCHEMA, 
11.          ENGINE; 
12. 非 INNODB 存储引擎表 
13. SELECT TABLE_SCHEMA, 
14.        TABLE_NAME, 
15.        TABLE_COLLATION, 
16.        ENGINE, 
17.        TABLE_ROWS 
18. FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES 
19. WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('INFORMATION_SCHEMA', 
20.                            'SYS', 
21.                            'MYSQL', 
22.                            'PERFORMANCE_SCHEMA') 
23.   AND TABLE_TYPE='BASE TABLE' 
24.   AND ENGINE NOT IN ('INNODB') 
25. ORDER BY TABLE_ROWS DESC ; 

3. 主键

无主键、无唯一键表。复制主键最重要，数据操作主键效率高。

1. SELECT T1.TABLE_SCHEMA, 
2.        T1.TABLE_NAME 
3. FROM INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS T1 JOIN INFORMATION_SCHEMA.TABLES T2 ON T1.TABLE_SCHEMA=T2.TABLE_SCHEMA AND T1.TABLE_NAME=T2.TABLE_NAME 
4. WHERE T1.TABLE_SCHEMA NOT IN ('SYS', 
5.                            'MYSQL', 
6.                            'INFORMATION_SCHEMA', 
7.                            'PERFORMANCE_SCHEMA') 
8. AND   T2.TABLE_TYPE='BASE TABLE' 
9. GROUP BY T1.TABLE_SCHEMA, 
10.          T1.TABLE_NAME HAVING group_concat(COLUMN_KEY) NOT REGEXP 'PRI|UNI'; 

4. not utf8 table

生僻字成乱码，表情符失效问题。

1. SELECT TABLE_SCHEMA,TABLE_NAME,TABLE_COLLATION 
2.  from information_schema.TABLES 
3. WHERE TABLE_COLLATION NOT LIKE 'utf8%' 
4.  AND table_schema NOT IN ('information_schema' ,'mysql','performance_schema', 'sys'); 

5. 字符集验证

表之间Join字符集不对称，导致索引失效。

• 参看系统字符集：

1. mysql> show global variables like 'collation%'; 

• 跟系统字符集不一样的数据库：

1. SELECT b.SCHEMA_NAME, b.DEFAULT_CHARACTER_SET_NAME, b.DEFAULT_COLLATION_NAME 
2.   from information_schema.SCHEMATA  b 
3. WHERE  b.SCHEMA_NAME not in ('information_schema' ,'mysql','performance_schema', 'sys') 
4.   AND b.DEFAULT_COLLATION_NAME<>@@collation_server  ; 

• 跟系统字符集不一样的表和字段:

1. select distinct tschema,tname,tcoll 
2. from  
3. ( 
4.  select  a.TABLE_SCHEMA as tschema , a.TABLE_NAME as tname,a.TABLE_COLLATION  as tcoll 
5.  from information_schema.TABLES a  
6.  WHERE  a.TABLE_SCHEMA not in ('information_schema' ,'mysql','performance_schema', 'sys')  
7.  and a.TABLE_COLLATION<>@@collation_server  
8.  union  
9.  select a.TABLE_SCHEMA as tschema, TABLE_NAME as tname, a.COLLATION_NAME  as tcoll 
10.  from information_schema.COLUMNS a 
11.  WHERE  a.TABLE_SCHEMA not in ('information_schema' ,'mysql','performance_schema', 'sys') 
12.  and a.COLLATION_NAME<>@@collation_server ) as aa ; 

6. 存储过程&函数

存储过程和函数查看，确实影响MySQL处理能力，后期也不好维护。

1. ##MySQL5.7 
2. SELECT db,type,count(*) 
3. FROM mysql.proc 
4. WHERE db not in ('mysql','information_schema','performance_schema','sys') 
5. AND type='PROCEDURE' 
6. GROUP BY db, type; 
7. ##MySQL8.0 
8. SELECT  Routine_schema, Routine_type 
9. FROM information_schema.Routines 
10. WHERE  Routine_schema not in ('mysql','information_schema','performance_schema','sys') 
11. AND ROUTINE_TYPE='PROCEDURE' 
12. GROUP BY Routine_schema, Routine_type; 

7. 统计视图

统计视图确实影响MySQL处理能力，后期也不好维护。特别是ddl变更要注意。

1. SELECT  TABLE_SCHEMA , COUNT(TABLE_NAME) 
2. FROM information_schema.VIEWS 
3. WHERE TABLE_SCHEMA not in ('mysql','information_schema','performance_schema','sys') 
4. GROUP BY TABLE_SCHEMA ; 

8. 自增主键查看

主要考虑自增键超出范围，需要检查一下。

1. SELECT  infotb.TABLE_SCHEMA  , 
2. infotb.TABLE_NAME, 
3. infotb.AUTO_INCREMENT, 
4. infocl.COLUMN_TYPE  , 
5. infocl.COLUMN_NAME 
6. FROM information_schema.TABLES  as infotb INNER JOIN information_schema.COLUMNS infocl 
7. ON infotb.TABLE_SCHEMA = infocl.TABLE_SCHEMA 
8. AND infotb.TABLE_NAME = infocl.TABLE_NAME  
9. AND infocl.EXTRA='auto_increment'; 

自增主键使用情况统计：

1. SELECT  infotb.TABLE_SCHEMA  , infotb.TABLE_NAME, infotb.AUTO_INCREMENT,infocl.COLUMN_TYPE  
2. FROM  information_schema.TABLES  as infotb INNER JOIN information_schema.COLUMNS infocl  
3. ON infotb.TABLE_SCHEMA = infocl.TABLE_SCHEMA    
4. AND infotb.TABLE_NAME = infocl.TABLE_NAME  
5. AND infocl.EXTRA='auto_increment'; 

9. 分区表

尽量避免分区表，分区表性能问题：体现在分区锁，初期访问加载所有分区。

查看实例中的分区表相关信息：

1. SELECT TABLE_SCHEMA, 
2.        TABLE_NAME, 
3.        count(PARTITION_NAME) AS PARTITION_COUNT, 
4.        sum(TABLE_ROWS) AS TABLE_TOTAL_ROWS, 
5.        CONCAT(ROUND(SUM(DATA_LENGTH) / (1024 * 1024), 2),'M') DATA_LENGTH, 
6.        CONCAT(ROUND(SUM(INDEX_LENGTH) / (1024 * 1024), 2),'M') INDEX_LENGTH, 
7.        CONCAT(ROUND(ROUND(SUM(DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH)) / (1024 * 1024),2),'M') TOTAL_SIZE 
8. FROM INFORMATION_SCHEMA.PARTITIONS 
9. WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('sys', 
10.                          'mysql', 
11.                          'INFORMATION_SCHEMA', 
12.                          'performance_schema') 
13.   AND PARTITION_NAME IS NOT NULL 
14. GROUP BY TABLE_SCHEMA, 
15.          TABLE_NAME 
16. ORDER BY sum(DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH) DESC ; 
17. +--------------+------------------+-----------------+------------------+-------------+--------------+------------+ 
18. | TABLE_SCHEMA | TABLE_NAME       | PARTITION_COUNT | TABLE_TOTAL_ROWS | DATA_LENGTH | INDEX_LENGTH | TOTAL_SIZE | 
19. +--------------+------------------+-----------------+------------------+-------------+--------------+------------+ 
20. | db           | t1               |             365 |                0 | 5.70M       | 17.11M       | 22.81M     | 
21. | db           | t2               |             391 |                0 | 6.11M       | 0.00M        | 6.11M      | 
22. | db           | t3               |               4 |            32556 | 2.28M       | 0.69M        | 2.97M      | 
23. | db           | t4               |              26 |                0 | 0.41M       | 2.44M        | 2.84M      | 
24. | db           | t5               |               4 |                0 | 0.06M       | 0.00M        | 0.06M      | 
25. | db           | t6               |               4 |                0 | 0.06M       | 0.00M        | 0.06M      | 
26. +--------------+------------------+-----------------+------------------+-------------+--------------+------------+ 
27. 6 rows in set (1.04 sec) 

• 查看某分区表具体信息，此处以库名为 db、表名为 e 的分区表为例：

1. SELECT TABLE_SCHEMA, 
2.        TABLE_NAME, 
3.        PARTITION_NAME, 
4.        PARTITION_EXPRESSION, 
5.        PARTITION_METHOD, 
6.        PARTITION_DESCRIPTION, 
7.        TABLE_ROWS, 
8.        CONCAT(ROUND(DATA_LENGTH / (1024 * 1024), 2),'M') DATA_LENGTH, 
9.        CONCAT(ROUND(INDEX_LENGTH / (1024 * 1024), 2),'M') INDEX_LENGTH, 
10.        CONCAT(ROUND(ROUND(DATA_LENGTH + INDEX_LENGTH) / (1024 * 1024),2),'M') TOTAL_SIZE 
11. FROM INFORMATION_SCHEMA.PARTITIONS 
12. WHERE TABLE_SCHEMA NOT IN ('sys', 
13.                          'mysql', 
14.                          'INFORMATION_SCHEMA', 
15.                          'performance_schema') 
16.   AND PARTITION_NAME IS NOT NULL 
17.   AND TABLE_SCHEMA='db' 
18.   AND TABLE_NAME='e'; 
19. +--------------+------------+----------------+----------------------+------------------+-----------------------+------------+-------------+--------------+------------+ 
20. | TABLE_SCHEMA | TABLE_NAME | PARTITION_NAME | PARTITION_EXPRESSION | PARTITION_METHOD | PARTITION_DESCRIPTION | TABLE_ROWS | DATA_LENGTH | INDEX_LENGTH | TOTAL_SIZE | 
21. +--------------+------------+----------------+----------------------+------------------+-----------------------+------------+-------------+--------------+------------+ 
22. | db           | e          | p0             | id                   | RANGE            | 50                    |       4096 | 0.20M       | 0.09M        | 0.30M      | 
23. | db           | e          | p1             | id                   | RANGE            | 100                   |       6144 | 0.28M       | 0.13M        | 0.41M      | 
24. | db           | e          | p2             | id                   | RANGE            | 150                   |       6144 | 0.28M       | 0.13M        | 0.41M      | 
25. | db           | e          | p3             | id                   | RANGE            | MAXVALUE              |      16172 | 1.52M       | 0.34M        | 1.86M      | 
26. +--------------+------------+----------------+----------------------+------------------+-----------------------+------------+-------------+--------------+------------+ 
27. 4 rows in set (0.00 sec) 

10. 计划任务

在不自觉中，自动执行。确认无法维护。

1. SELECT EVENT_SCHEMA,EVENT_NAME 
2. FROM information_schema.EVENTS 
3. WHERE EVENT_SCHEMA not in ('mysql', 
4.                           'information_schema', 
5.                           'performance_schema', 
6.                           'sys'); 

总结

以上合规检查已经为后期排除了很多隐患。做好上线数据库设计方面的合规检查，是必不可少的流程。

关于作者

崔虎龙，云和恩墨MySQL技术顾问，长期服务于金融、游戏、物流等行业的数据中心，设计数据存储架构，并熟悉数据中心运营管理的流程及规范，自动化运维等。擅长MySQL、Redis、MongoDB数据库高可用设计和运维故障处理、备份恢复、升级迁移、性能优化。自学通过了MySQL OCP 5.6和MySQL OCP 5.7认证。2年多开发经验，10年数据库运维工作经验，其中专职做MySQL工作8年;曾经担任过项目经理、数据库经理、数据仓库架构师、MySQL技术专家、DBA等职务;涉及行业：金融(银行、理财)、物流、游戏、医疗、重工业等。

数据库(Database)是按照 数据结构来组织、 存储和管理数据的建立在计算机存储设备上的仓库。
简单来说是本身可视为 电子化的文件柜——存储电子 文件的处所，用户可以对文件中的数据进行新增、截取、更新、删除等操作。