高性能MySQL知识点总结（四）——Schema与数据类型优化

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（一）、 4.1 选择优化的数据类型

Mysql支持的数据类型非常多，选择正确的数据类型对于获得高性能至关重要。下面几个简单的原则有助于做出更好的选择。

1. 更小的通常更好

• 一般情况下，应该尽量使用可以正确存储数据的最小数据类型。。更小的数据类型通常更快，因为它们占用更少的磁盘、内存和CPU缓存，并且处理时需要的CPU周期也更少。
• 如果无法确定哪个数据类型更好，就选择你认为不会超过范围的最小类型。

1. 简单就好

• 简单数据类型的操作通常需要更少的CPU周期

1. 尽量避免NULL

• 通常情况下最好指定列为NOT NULL，除非真的需要存储NULL值。
• 存在NULL的列使得索引、索引统计和值比较都更复杂。可为NULL的列通常需要更多的存储空间，每个索引记录需要一个额外的字节

4.1.1 整数类型

1. 有两种类型的数字：整数和实数。如果存储整数，可以使用TINYINT(8位),SMALLINT(16位),MEDIUMINT(24位),INT(32位),BIGINT(64位)
2. 整数类型有可选的UNSIGNED属性，表示不允许负值，这大致可以使正数的上限提高一倍。
3. MySQL可以为整数类型指定宽度，例如INT(11)，但是对于大多数应用来说是没有意义的，只是用来显示字符的个数。对于存储和计算来说INT(1)和INT(20)是相同的

4.1.2 实数类型

1. 实数是带有小数部分的数字。
2. FLOAT和DOUBLE类型支持使用标准的浮点运算进行近似计算。
3. DECIMAL类型用于存储精确的小数和计算精确的小数。
4. 浮点和DECIMAL类型都可以指定精度。对于DECIMAL列，可以指定小数点前后所允许的最大位数，这会影响到列的空间消耗。例如DECIMAL(18,9)小数点两边将各存储9个数字。
5. 浮点类型在存储同样范围的同时，通常比DECIMAL使用更少的空间。FLOAT使用4个字节存储，DOUBLE使用8个字节进行存储。MySQL使用DOUBLE作为内部浮点计算的类型。

4.1.3 字符串类型

VARCHAR

1. VARCHAR类型用于存储可变长字符串，是最常见的字符串数据类型。它比定长类型更节省空间。当存储为VARCHAR值时，MySQL不会删除所有的末尾空格
2. VARCHAR需要使用1或2个额外字节记录字符串的长度：如果列的长度小于或等于255字节，则只使用1个字节表示，否则使用2个字节。

CHAR

1. CHAR类型是定长的：MySQL总是根据定义的字符串长度分配足够的空间。当存储为CHAR值时，MySQL会删除所有的末尾空格
2. CHAR适合存储很短的字符串，或者所有值都接近于同一个长度。例如，CHAR非常适合存储密码的MD5值，因为这是一个定长的值。
3. 对于非常短的列，CHAR比VARCHAR在存储空间上也更有效率，因为VARCHAR需要额外一个字节去记录长度。
   

BLOB和TEXT类型

1. BLOB和TEXT都是为了存储很大的数据而设计的字符串数据类型，分别采用二进制和字符方式存储。
2. BLOB和TEXT家族之间仅有的不同时BLOB类型存储的是二进制数据，没有排序规则或字符集。而TEXT类型有字符集和排序规则

使用枚举(ENUM)代替字符串类型

1. 有时可以使用枚举列代替常用的字符串类型。枚举列可以把一些不重复的字符串存储成一个预定义的集合。MySQL在存储枚举时非常紧凑，会根据列表值的数量压缩到一个或者两个字节中。
2. 下面是一个存储枚举列的例子。
   首先创建一个枚举类型的列

CREATE TABLE enum_test(
e ENUM('fish','apple','dog') NOT NULL);
INSERT INTO enum_test(e) VALUES('fish'),('dog'),('apple');

这三行数据实际存储为整数，而不是字符串，可以通过在数字上下文环境检索可以看到。

SELECT E+0 FROM enum_test;

1. 另外一个需要注意的地方是，枚举字段是按照内部存储的整数而不是定义的字符串进行排序的

SELECT e FROM enum_test ORDER BY e;

4.1.4 日期和时间类型

1. MySQL可以使用许多类型来保存日期和时间值，例如YEAR和DATE。MySQL能存储的最小时间粒度为秒。但MySQL也可以使用微秒级的粒度进行临时运算。

DATETIME

1. 这个类型能保存大范围的值。从1001年到9999年，精度为秒。
2. 它把日期和时间封装到格式为YYYYMMDDHHMMSS的整数中
3. 与时区无关，使用8个字节的存储空间
4. 默认情况下是可排序，例如“2008-01-16 22:37:08”

TIMESTAMP

1. TIMESTAMP类型保存了从1970年1月1日午夜（格林尼治标准时间）以来的秒数，它和UNIX时间戳相同。
2. TIMESTAMP只使用4个字节的存储空间，因此它的范围比DATETIME小得多：只能表示从1970年到2038年
3. 与时区无关，使用8个字节的存储空间
4. 默认情况下是可排序，例如“2008-01-16 22:37:08”

4.1.5 位数据类型

BIT

1. 可以使用BIT列在一列中存储一个或多个true/false值。BIT(1)定义一个包含单个位的字段，BIT(2)存储2个位。BIT列的最大长度是64个位。
2. BIT的存储因不同的存储引擎而不同。MyISAM会打包所有的BIT列，所以17个单独的BIT列只需要17个位存储。其他存储引擎如InnoDB，为每个BIT列使用足够存储的最小整数类型来存放。
3. 需要谨慎使用BIT数据类型
   

SET

1. 如果需要保存很多true/false值，可以考虑合并这些列到一个SET数据类型，它在MySQL内部是以一系列打包的位的集合来表示的，有效地利用了空间
2. 一个包装位的应用的例子是保存权限的访问控制列表(ACL)。每个位或者SET元素代表一个值，例如CAN_READ、CAN_WRITE、CAN_DELETE。如果使用SET列，可以让MySQL在列定义里存储位到值的映射关系；如果使用整数列，则可以在医用代码里存储这个对应关系。
3. 这是使用SET列时的查询：

CREATE TABLE acl(
perms SET ('CAN_READ','CAN_WRITE','CAN_DELETE') NOT NULL);
INSERT INTO acl(perms) VALUES ('2D,CAN_DELETE');
SELECT perms FROM acl WHERE FIND_IN_SET('AN_READ',perms);--模糊查询

（二）、 4.3 范式化与反范式化

1. 范式化的更新操作通常比反范式化更快。但是范式化操作需要更多的关联操作，有时候会价格昂贵
2. 反范式化则不需要进行更多的关联操作，并且有时也会查询高效。但是如果没有建立索引，则会导致全表扫描
3. 实际生产中建议混用范式和反范式。

（三）、 4.4 缓存表和汇总表

1. 有时提升性能最好的方法是在同一张表中保存衍生的冗余数据。然而有时也需要创建一张完全独立的汇总表或缓存表。
2. 缓存表是存储那些可以比较简单地从scema其他表获取（但是每次获取的速度表较慢）数据的表。
3. 汇总表则保存的是GROUP BY 语句聚合数据的表