数据库设计

建表

面向对象的思想来建表

• 一对一：人----身份证 -> 垂直分表；相同主键/外键

• 一对多：省----市 -> 主外键

• 多对多：老师----学生 -> 关系表/中间表/映射表

三大范式

• 每一列保持原子性，不可分割

• 每一列都跟主键相关，一张表只应该描述一个对象

• 每一列都得跟主键直接相关，而不是间接相关

数据库事务

• 多条sql语句作为一个整体提交给数据库系统，要么全部执行完成，要么全部取消。是一个不可分割的逻辑单元

• begin tran -- rollback/commit

• ACID

  1. 原子性：要么都成功，要么都失败

  2. 一致性：事务执行完成，数据都是正确的

  3. 隔离性：两个事务同时操作一张表，B事务要么是在A事务前完成，要么在A事务完成会执行(锁表)

  4. 持久性：数据提交后，就固化下来

锁

多个用户同时访问一个数据资源

出现状况：

1. 修改丢失

2. 不可重复读

3. 脏读/幻读

锁保证访问同一资源时，有个先后顺序管理，处理并发问题

• 乐观锁 -- 认为没有并发，读取数据 -- 更新 -- 保存 （没有锁），更新的时候做一个判断 -- 时间戳/更新字段；数据库增加一列TimeSpan，long；每次查询拿出来；更新时+1；保存时判断此值是否大于数据库当前值

• 悲观锁 -- 认为任意时候都可能多事务并发，读数据别人恰好在改，基于数据库锁的机制来完成

  1. 共享锁（S锁）-- 读锁，允许别的事务来读数据，但是不能修改数据；读完就释放，锁定数据页，（除非加holdlock就一直锁定）

  2. 排他锁（X锁）-- 写锁，准备写数据，不允许读也不允许写

  3. 更新锁（U锁）-- 先查询，再更新

  4. 行锁 where id=3

  5. 表锁 where 1=1

• 如何避免死锁（高并发情况下死锁是不可能避免的，只能减少）

  1. 不用锁就不会死锁，乐观锁

  2. 统一操作顺序

  3. 最小单元锁，锁里面的操作尽量减少

  4. 避免事务中等待用户输入

  5. 减少数据库并发

  6. 分库分表表分区

  7. 降低事务级别

  8. 设置死锁时间

数据库函数

不推荐使用自定义函数，因为计算交给数据库，没法使用索引

数据库负载均衡

利用多态服务器的读写能力，但是数据同步和访问分配交给第三方的软件

读的压力分摊到不同的服务器，写其实是多态服务器都得完成，对外只有一个IP，使用者是不知道细节的

读写分离

读写分离基于二八原则，80%的操作时读，20%的操作是写

实现原理：就是把读和写的压力分开，降低IO压力，一主多从，主库写从库读

数据同步，从主库到从库，同步方式：

• 数据库里连接别的数据库，link到主库 + 定时job

• 日志传送: 备份--复制--恢复，简单但是有局限性（局域网，只能共享文件夹）

• 镜像

• 数据复制(发布订阅)

  • 发布订阅后，从数据库是可以水平扩展的

分库分表表分区

• 分库

  • 垂直分库：按业务拆分库

  • 水平分库：每个库结构一致数据不一致（地域/时间/业务类别/随机算法区分）

• 分表

  • 垂直分表：按字段区分，减小表的体积，提升增删改查的效率

  • 水平分表：（地域/时间/随机算法区分）

• 分完之后，数据查询：

  • 特殊情况，查询所有 -> 同步一个汇总库(表)，专门满足需求

  • 跨库跨表join--不推荐

• 表分区

  -也就是水平分表的意思