数据库基础

1 范式化设计

1.1 第一范式（1NF）无重复的列

定义

所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。

上面这张表就不符合第一范式，有重复的列，应该将 name-age 拆分成 name 和 age 两个列

1.2 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键

定义

第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。

上面这张订单表，我们看到订单 id 为 1 的订单包含了两个产品，没有一个唯一的列被称为关键字，所以需要加上一个关键字主键

这张表需要优化成

订单表主表：

订单表明细

这样订单明细表中就依赖关键字 id，id 是唯一的主键，符合第二范式

1.3 第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性

满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。

上面这个订单表的设计，它依赖的商品信息过多，应该将商品信息拆分出来一张表单独存放

商品表中存储商品相关信息，订单表中只存放商品 id，不存储名称等信息

总结

在日常工作中，我们在数据库设计方面基本上满足以上三个范式就可以了，至于BCNF范式，第四范式（4NF） 作为了解即可

2 数据库常用类型

设计表时类型选择应该遵循以下几个规则

1、更小的字段，CPU 处理周期更少

2、简单就好

3、尽量避免 NULL

2.1 整数类型

无符号

在数据库管理工具中我们进程见到无符号这个选项

勾选了无符号，说明这个字段只能存储正数，有符号则存储范围是负数~正数

2.2 实数类型

MySQL 实数有三种类型，float、double、decimal

实数类型通常用于存储有小数的场景下，比如金额，重量等

博主在使用 MySQL 中这几个类型使用较少，这里给大家提供一些金额类字段存储的设计思路

我们存储金额一般会精确到分，比如 12.54 元，那么在存储的时候我们可以用整型，将 12.54 * 100 存储数据库中，取出的时候再进行相应的转化。有的同学可能会有疑问，这样做不是很麻烦。为什么这么做，这里就涉及到计算的精度问题了，如果计算时发现需要四舍五入，那么就可以考虑将数值乘以相应的倍数，100、1000 倍

2.3 字符串类型

工作中常用的就是 char、varchar 和 text 类型

char

• char(M) 类型一般需要预先定义字符串长度。如果不指定(M)，则表示长度默认是1个字符。
• char 是定长字符串，保存数据时，数据的实际长度比 char 类型声明的长度小，则会在右侧填充空格以达到指定的长度。当MySQL检索 char 类型的数据时，char 类型的字段会去除尾部的空格。
• 定义 char 类型字段时，声明的字段长度即为 char 类型字段所占的存储空间的字节数。

varchar

• varchar 使用时，必须指定长度，不指定则会报错
• varchar 因为是变长字符串，需要额外地在长度列表上存放实际的字符长度：小于255为1个字节，大于255则要2个字节
• varchar 是变长字符串，比如说 varchar(10)，你存储了 "ok"，那么 varchar 实际存储就是两个字节，而 char(10) 则是存储了 10 个字节
• 在不同的字符集下，varchar 的大小是不一样的，很多人可能会试过，varchar 最大可用存储 65535 个字节，为什么我设置 65535 会报错，这是因为我们存储通常用的是 utf8 字符集，在 utf8 字符集下，每个字符占用 3 个字节，所以在 utf8 字符集下 varchar(N) 中的N 最大为 (65535-1-2)/3

char 和 varchar 如何选择

1、存储很短的信息。比如门牌号码101，201……这样很短的信息应该用char，因为varchar还要占个byte用于存储信息长度，本来打算节约存储的，结果得不偿失。

2、固定长度的。比如使用uuid作为主键，那用char应该更合适。因为他固定长度，varchar动态根据长度的特性就消失了，而且还要占个长度信息。

3、十分频繁改变的column。因为varchar每次存储都要有额外的计算，得到长度等工作，如果一个非常频繁改变的，那就要有很多的精力用于计算，而这些对于char来说是不需要的。

扩展：

4.0版本以下，varchar(20)，指的是20字节，如果存放UTF8汉字时，只能存6个（每个汉字3字节） 5.0版本以上，varchar(20)，指的是20字符，无论存放的是数字、字母还是UTF8汉字（每个汉字3字节），都可以存放20个，最大大小是65532字节

gbk：每个字符最多占用2个字节 utf8：每个字符最多占用3个字节

text

text 通常用于存储大文本，比如文章，评论等

3 设计规范

以下设计规范出自阿里巴巴开发手册

1. 【强制】表达是与否概念的字段，必须使用 is_xxx 的方式命名，数据类型是 unsigned tinyint

（1 表示是，0 表示否）。

说明：任何字段如果为非负数，必须是 unsigned。

注意：POJO 类中的任何布尔类型的变量，都不要加 is 前缀，所以，需要在设置

从 is_xxx 到 Xxx 的映射关系。数据库表示是与否的值，使用 tinyint 类型，坚持 is_xxx 的

命名方式是为了明确其取值含义与取值范围。

正例：表达逻辑删除的字段名 is_deleted，1 表示删除，0 表示未删除。

1. 【强制】表名、字段名必须使用小写字母或数字，禁止出现数字开头，禁止两个下划线中间只

出现数字。数据库字段名的修改代价很大，因为无法进行预发布，所以字段名称需要慎重考虑。

说明：MySQL 在 Windows 下不区分大小写，但在 Linux 下默认是区分大小写。因此，数据库名、

表名、字段名，都不允许出现任何大写字母，避免节外生枝。

正例：aliyun_admin，rdc_config，level3_name

反例：AliyunAdmin，rdcConfig，level_3_name

1. 【强制】表名不使用复数名词。

说明：表名应该仅仅表示表里面的实体内容，不应该表示实体数量，对应于 DO 类名也是单数

形式，符合表达习惯。

1. 【强制】禁用保留字，如 desc、range、match、delayed 等，请参考 MySQL 官方保留字。
2. 【强制】主键索引名为 pk_字段名；唯一索引名为 uk_字段名；普通索引名则为 idx_字段名。

说明：pk_ 即 primary key；uk_ 即 unique key；idx_ 即 index 的简称。

1. 【强制】小数类型为 decimal，禁止使用 float 和 double。

说明：float 和 double 在存储的时候，存在精度损失的问题，很可能在值的比较时，得到不

正确的结果。如果存储的数据范围超过 decimal 的范围，建议将数据拆成整数和小数分开存储。

1. 【强制】如果存储的字符串长度几乎相等，使用 char 定长字符串类型。
2. 【强制】varchar 是可变长字符串，不预先分配存储空间，长度不要超过 5000，如果存储长

度大于此值，定义字段类型为 text，独立出来一张表，用主键来对应，避免影响其它字段索

引效率。

1. 【强制】表必备三字段：id, gmt_create, gmt_modified。

说明：其中 id 必为主键，类型为 bigint unsigned、单表时自增、步长为 1。gmt_create,

gmt_modified 的类型均为 datetime 类型，前者现在时表示主动创建，后者过去分词表示被

动更新。

1. 【推荐】表的命名最好是加上“业务名称_表的作用”。

正例：alipay_task / force_project / trade_config

1. 【推荐】库名与应用名称尽量一致。
2. 【推荐】如果修改字段含义或对字段表示的状态追加时，需要及时更新字段注释。
3. 【推荐】字段允许适当冗余，以提高查询性能，但必须考虑数据一致。冗余字段应遵循：

1）不是频繁修改的字段。

2）不是 varchar 超长字段，更不能是 text 字段。

正例：商品类目名称使用频率高，字段长度短，名称基本一成不变，可在相关联的表中冗余存

储类目名称，避免关联查询。

1. 【推荐】单表行数超过 500 万行或者单表容量超过 2GB，才推荐进行分库分表。

说明：如果预计三年后的数据量根本达不到这个级别，请不要在创建表时就分库分表。

1. 【参考】合适的字符存储长度，不但节约数据库表空间、节约索引存储，更重要的是提升检

索速度。

4 常用 SQL 语句

常用 SQL 语句可以看我之前写的一篇博客，里面详细记录了常用的查询语句

数据库SQL语句大全