前面說(shuō)到數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)，始終是計(jì)劃階段，現(xiàn)在總是要將這些設(shè)計(jì)賦予實(shí)現(xiàn)，就是我現(xiàn)在要說(shuō)的數(shù)據(jù)庫(kù)物理的實(shí)現(xiàn)了，經(jīng)過(guò)現(xiàn)在要說(shuō)的，我們就能得到一個(gè)用于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)了。

物理設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)中，最主要的自然是決定確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間和空間利用率中權(quán)衡，選擇一個(gè)折中的方案，這個(gè)折中方案的選擇必然是需要大量的經(jīng)驗(yàn)作為選擇的支持，但仍然有套路式的方案，理解并記住這些方案方便我們很快決定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等。按照物理設(shè)計(jì)的基本步驟，我們需要先選擇合適的 DBMS 系統(tǒng)，因?yàn)椴煌?DBMS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型稍微會(huì)有點(diǎn)區(qū)別，所以現(xiàn)決定 DBMS 系統(tǒng)是必須的。

選擇 DBMS 系統(tǒng)

常見(jiàn)DBMS系統(tǒng).png

以上是比較常見(jiàn)的 DBMS 系統(tǒng)，我們可以根據(jù)以下特點(diǎn)對(duì) DBMS 系統(tǒng)進(jìn)行選擇。

1. 選擇選擇商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)還是開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)，商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)需要考慮版權(quán)。
2. 從性能方向考慮，oracle 性能比較高的，項(xiàng)目需要大的事務(wù)操作時(shí)可考慮，其他情況可選擇其他數(shù)據(jù)庫(kù)。
3. 從我們使用的操作系統(tǒng)上，像是 SQLServer 是只支持在 window 下使用，其他數(shù)據(jù)庫(kù)是可以運(yùn)行在 linux、windows 下的。
4. 從開(kāi)發(fā)語(yǔ)言來(lái)看，如果選擇的是 .net 語(yǔ)言的話，選擇 SQLServer 會(huì)比較好一點(diǎn)，與 .net 配合比較好。
5. 從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，mysql 和 pgsql 這類開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)比較適合互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，而 oracle 和 sqlserver 更常見(jiàn)于企業(yè)級(jí)項(xiàng)目。

由于現(xiàn)在接觸比較多的還是互聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目，所以以下的例子使用 mysql 做介紹。

選擇 MySQL 存儲(chǔ)引擎

這里就貼一個(gè)圖說(shuō)明下各個(gè)存儲(chǔ)引擎的特點(diǎn)，詳細(xì)介紹可以看我分享的數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)習(xí)視頻。

mysql存儲(chǔ)引擎.png

定義數(shù)據(jù)庫(kù)、表、字段的命名規(guī)范

為了在整個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中明確數(shù)據(jù)庫(kù)的定義，所以我們是需要定義命名規(guī)范的，有了命名規(guī)范，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)就能很快知道數(shù)據(jù)庫(kù)是干嘛，數(shù)據(jù)庫(kù)中的表的內(nèi)容，每個(gè)字段表示什么含義，這和我們寫(xiě)代碼用有意義的命名的目的是類似的。以下是表和字段的命名規(guī)則。

1. 可讀性原則：用有意義的單詞作為字段名，可以用大小寫(xiě)區(qū)分開(kāi)來(lái)，但由于在設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候可以設(shè)置對(duì)大小寫(xiě)的敏感，所以用下劃線區(qū)分開(kāi)來(lái)比較合適。
2. 表意性原則：通過(guò)表的名稱就能夠知道表中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
3. 長(zhǎng)名原則：盡量不使用縮寫(xiě)命名，因?yàn)橛衅缌x。

選擇合適的字段類型

選擇合適的字段類型是在物理設(shè)計(jì)中最主要的一個(gè)工作，但這個(gè)選擇其實(shí)沒(méi)有類似于設(shè)計(jì)范式那樣這么規(guī)范的規(guī)定，同一個(gè)字段可以選擇不同的字段類型去存儲(chǔ)，這里提供一個(gè)原則。

當(dāng)一個(gè)列可以選擇多種數(shù)據(jù)類型時(shí)，優(yōu)先選擇數(shù)字類型，其次是日期或二進(jìn)制類型，最后字符型，對(duì)于同級(jí)別的數(shù)據(jù)類型來(lái)看，優(yōu)先選擇占用空間小的數(shù)據(jù)類型。

選擇合適的字段類型面試的時(shí)候經(jīng)常被問(wèn)道，下面舉一些常問(wèn)的例子：

• varchar 和 char 類型的選擇
  1. 如果列中要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度差不多是一致的，則應(yīng)該考慮用 char；否則應(yīng)該考慮用 varchar。
  2. 如果列中的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于 50Byte ，則一般也考慮用 char（當(dāng)然，如果這個(gè)列很少用，則基于節(jié)省空間和減少 I/O 的考慮，還是可以選擇用 varchar）
  3. 一般不宜定義大于 50Byte 的 char 類型列。
• 日期類型存儲(chǔ)
  datetime 類型：存儲(chǔ)時(shí)原樣輸入輸出，和時(shí)區(qū)無(wú)關(guān)。占8字節(jié)存儲(chǔ)空間。
  timestamp 類型：把客戶端插入的時(shí)間從當(dāng)前時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)化為UTC（世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間）進(jìn)行存儲(chǔ)。查詢時(shí)，將其又轉(zhuǎn)化為客戶端當(dāng)前時(shí)區(qū)進(jìn)行返回。占4字節(jié)空間。
  date 類型：只有日期，例如生日，可以直接利用時(shí)間函數(shù)進(jìn)行時(shí)間的計(jì)算。占3字節(jié)空間。

  注意不要使用字符串類型來(lái)存儲(chǔ)日期時(shí)間數(shù)據(jù)，使用 int 存儲(chǔ)日期時(shí)間不如使用 timestamp 類型

• decimal 與 float 類型選擇
  1. decimal 用于存儲(chǔ)精確數(shù)據(jù)，而 float 只能用于存儲(chǔ)非精確數(shù)據(jù)，故精確數(shù)據(jù)只能選擇用 decimal 類型
  2. 由于 float 的存儲(chǔ)空間開(kāi)銷一般比 decimal ?。ň_到7位小數(shù)只需要4個(gè)字節(jié)，而精確到15位小數(shù)只需要8字節(jié)）故非精確數(shù)據(jù)優(yōu)先選擇 float 類型

其他注意事項(xiàng)

• 選擇主鍵：考慮主鍵是否要順序增長(zhǎng)，所占空間要盡可能小。
• 避免使用外鍵約束：會(huì)降低數(shù)據(jù)導(dǎo)入的效率，增加維護(hù)成本。
• 避免使用觸發(fā)器：會(huì)降低數(shù)據(jù)導(dǎo)入的效率，可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的數(shù)據(jù)異常。
• 不需要預(yù)留字段

反范式設(shè)計(jì)

前面我們?cè)谶壿嬙O(shè)計(jì)的時(shí)候說(shuō)到了設(shè)計(jì)范式，我們遵循設(shè)計(jì)范式，設(shè)計(jì)出完全沒(méi)有冗余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表，而反范式化就是通過(guò)增加冗余數(shù)據(jù)，減少表的關(guān)聯(lián)，即是我們說(shuō)的空間換時(shí)間。
對(duì)于反范式的設(shè)計(jì)是沒(méi)有什么原則或者規(guī)范的，可以選擇對(duì)關(guān)聯(lián)表之后只為了查多一個(gè)字段的數(shù)據(jù)進(jìn)行反范式設(shè)計(jì)，這個(gè)是比較依靠經(jīng)驗(yàn)的。

這就是數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容，物理設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢效率乃至系統(tǒng)的性能是十分重要的，當(dāng)我們的系統(tǒng)使用人數(shù)或者并發(fā)達(dá)到一定的數(shù)量級(jí)就不能簡(jiǎn)單的按照設(shè)計(jì)范式去做數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，物理設(shè)計(jì)本身就是時(shí)間、空間的權(quán)衡，是沒(méi)有絕對(duì)的設(shè)計(jì)規(guī)則的，大家初期可以按照我上面提出的方法做。

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