MYSQL 架构优化和索引之列设计篇
- - 博客园_首页情况：如果你的表结构设计不良或你的索引设计不佳，那么请你优化你的表结构设计和给予合适的索引，这样你的查询性能就能提高几个数量级. ——数据越大，索引的价值越能体现出来. 我们要提高性能，需要考虑的因素：. 今天要讲的是表列的设计，暂不谈索引设计. 以下是数据储备脚本：主要是做表的建立和数据的插入——你也可以视情况修改表结构.
MYSQL 架构优化和索引之列设计篇
标签：
mysql
架构
优化
| 发表时间：2012-05-23 16:52 | 作者：川山甲
出处：http://www.cnblogs.com/
思维导图
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介绍
情况：如果你的表结构设计不良或你的索引设计不佳，那么请你优化你的表结构设计和给予合适的索引，这样你的查询性能就能提高几个数量级。——数据越大，索引的价值越能体现出来。
我们要提高性能，需要考虑的因素：
1、设计架构
2、设计索引
3、评估查询性能
今天要讲的是表列的设计，暂不谈索引设计。我会在下一章讲索引设计。
准备数据
以下是数据储备脚本：主要是做表的建立和数据的插入——你也可以视情况修改表结构。 源代码下载
选择数据类型
选择正确的数据类型，对于提高性能至关重要。
下面给出几种 原则，有利于帮助你选择何种类型。
1、更小通常更好。
使用最小的数据类型。——更少的磁盘空间，内存和CPU缓存。而且需要的CPU的周期也更少。
2、简单就好。
整数代价小于字符。——因为字符集和排序规则使字符比较更复杂。
1>mysql内建类型（如timestamp,date)优于使用字符串保存。
2>使用整数保存ip地址。
3、尽量避免NULL——如果计划对列进行索引，尽量避免把列设置为NULL
尽可能把字段定义为NOT NULL。——可以放置一个默认值，如‘’，0，特殊字符串。
原因：
（1）MYSQL难以优化NULL列。NULL列会使索引，索引统计和值更加复杂。
（2）NULL列需要更多的存储空间，还需要在MYSQL内部进行特殊处理。
（3）NULL列加索引，每条记录都需要一个额外的字节，还导致MyISAM中固定大小的索引变成可变大小的索引。
决定列的数据类型，我们应该遵循下面两步。
第一步、大致决定数据类型。——判断是数字，字符串还是时间等。这通常很直观。
第二步、确定特定的类型。
很多数据类型能够保存同类型的数据，但是我们要发现，他们在 存储的范围， 精度和物理空间之间的差别（磁盘或内存空间）。如：datetime和timestamp能保存同样类型的数据：日期和时间。——timestamp使用datetime一半的空间;能保存时区;拥有特殊的自动更新能力。
品味数据类型
整数
1、存储类型——数据范围为-2^(n-1)到2^(n-1)-1，这里的n是所需存储空间的位数。
| 类型名称 | 占用位数 | 数据范围 |
| TINYINT | 8 | -2^7 ~ 2^7-1 |
| SMALLINT | 16 | -2^15~2^15-1 |
| MEDIUMINT | 24 | -2^23~2^23-1 |
| INT | 32 | -2^31~2^23-1 |
| BIGINT | 64 | -2^63~2^63-1 |
2、unsigned属性表示不允许负数，并大致把正上限提高了一倍。如TINYINT UNSIGNED保存的范围为0到255而不是-127到128
3、MYSQL对整数类型定义宽度，比如int（1）和int（22）对于存储和计算是一样的。只规定了MYSQL的交互工具（如命令行客户端）用来显示字符的个数。
实数
实数有分数部分（小数部分）。
存储类型：FLOAT和DOUBLE，DECIMAL。
占用大小：FLOAT 4个字节，DOUBLE 8个字节。DECIMAL受到MYSQL版本影响，早期版本254个数字，5.0以上65个数字。
区别：1、FLOAT和DOUBLE支持标准浮点运算进行近似计算。
2、DECIMAL进行DECIMAL运算，CPU并不支持对它进行直接计算。浮点运算会快一点，因为计算直接在CPU上进行。
3、DECIMAL只是一个存储格式，在计算时会被转换为DOUBLE类型。
4、DECIMAL(18,9)使用9个字节，小数点前4个字节，小数点1个字节，小数点后4个字节。
5、DECIMAL只有对小数进行精确计算的时候才使用它，如保存金融数据。
字符串类型
1、varchar
（1）保存可变长字符串。
理解：比固定长度占用更少的存储空间，因为它只占用自己需要的空间。例外情况：使用ROW_FORMAT=FIXED创建的MyISAM表，它为每行使用固定长度的空间，可能会造成浪费。
（2）存储长度信息。如果定义的列小于或等于255，则使用1个字节存储长度值，假设使用latin1字符集，如varchar（10）将占用11个字节的存储空间。反过来，varchar（1000），则占用1002个字节的存储空间。
（3）节约空间，对性能有帮助。
（4）5.0版本以上，无论是取值还是保存，MySQL都会保留字符串末尾的空格。
只分配真正需要的空间
使用varchar(5)和varchar(200)保存'hello'占用空间是一样的。——这里应该指的是磁盘上的空间。
那么使用较短列有何优势？——巨大的优势
较大的列会使用更多的内存，因为MySQL通常会分配固定大小的内存块（如varchar(200)会用200个字符大小的内存空间）来保存值(然后对值进行trim操作，最后放入磁盘)或取值。——这对排序或使用基于内存的临时表尤其不好。
2、char
（1）固定长度。
（2）保存值时，去掉末尾的空格。
咱们再看看varchar
（3）char常用于很短字符串或长度近似相同的字符串的时候很有用。如存储用户密码的MD5哈希值，它的长度总是一样的。
char优于varchar的地方？
1>> 对于经常改变的值，char优于varchar，因为固定长度行不容易产生碎片。——当最长长度远大于平均长度，并且很少发生更新的时候，通常适合使用varchar。
2>>对于很短的列，char的效率也是高于varchar的。如对于单字节字符集（如latin1)，char(1)只会占用1个字节，而varchar(2)会占用2个字节（有一个字节用来存储长度的信息）。
3、text
用于保存大量数据。
（1）InnoDB在它们较大的时候会使用“外部”存储区域来进行保存。——所以需要足够的外部存储空间来保存实际的值。
（2）排序方式不同于其他字符类型，不会按照完整长度进行排序，而只是按照max_sort_length规定的前若干个字节进行排序。
4、使用ENUM代替字符串类型
（1）ENUM列可以存储65 535个不同的字符串。
（2）以紧凑方式保存。根据列表中值的数量，把它们压缩到1到2个字节中。
（3）MySQL在内部把每个值都保存为整数，以表示值在列表中的位置。
（4）保留了一份“查找表”，来表示整数和字符串在表的.frm文件中的映射关系。
（5）ENUM字符列是固定的，添加、删除字符串须使用ALTER TABLE。
（6）使用案例：权限表中使用ENUM来保存Y值和N值。
使用方法：
在对enum列使用order by的时候，是按数字排序的，而不是字符串排序。
日期和时间类型
DATETIME：保存大范围的值。封装格式：YYYYMMDDHHMMSS。——与时区无关，使用8字节存储空间。
TIMESTAMP：保存自1970年1月1日午夜（格林尼治标准时间）以来的秒数。——使用4字节存储空间。
通常使用TIMESTAMP，它比DATETIME更节约空间。有时人们把Unix的时间戳保存为整数值，但是这通常没有任何好处。——这种格式处理起来不太方便，我们并不推荐它。
经验交谈
1、我们在为列选择数据类型的时候，不仅要考虑存储类型大小，还要考虑MySQL如何对它们进行计算和比较。例如：MySQL在内部把ENUM和SET类型保存为整数，但是在比较的时候把它们转换为字符串。
2、我们要在相关表中使用同样的类型，类型之间要精确匹配，包括诸如UNSIGNED这样的属性。
3、混合不同的数据类型会导致性能问题，即使没有性能问题，隐式的类型转换也能导致难以察觉的错误。
4、选择最小的数据类型要考虑将来留出的增长空间。如，中国的省份，我们知道不会有成千上万个，因此不必用INT。TINYINT就足够了，它比INT小3字节。
5、整数通常是最佳的数据类型，因为它速度快，并且能使用AUTO_INCREMENT。
6、要尽可能避免字符串做为列的数据类型，因为它们占用了很多空间并且通常必整数类型要慢。MyISAM默认情况下为字符串使用了压缩索引，这使查找更为缓慢。
总结
若有错误，望请大侠指教一、二，不胜感激！
参考文件:《高性能MYSQL》
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