表结构设计—高并发场景微服务实战（五）

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我是靠谱客的博主粗犷飞鸟，最近开发中收集的这篇文章主要介绍表结构设计—高并发场景微服务实战（五），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

你好，我是程序员Alan。

这篇文章我会详细讲一下设计表结构时我会重点关注的地方，助你少走弯路。

数字类型

这里需要重点关注一下范围，不需要记得非常清楚，但是要有一个大概的印象，对边界问题要敏感。

另外不推荐使用数据库的浮点类型，否则在计算时，由于精度类型问题，会导致最终的计算结果出错，这是因为MySQL 之前的版本中的浮点类型 Float 和 Double，不是高精度。

更重要的是，从 MySQL 8.0.17 版本开始，当创建表用到类型 Float 或 Double 时，会抛出下面的警告：MySQL 提醒用户不该用上述浮点类型，甚至提醒将在之后版本中废弃浮点类型。

在实际的开发中，我们常常会使用整型类型来作为表的主键，即用来唯一标识一行数据。整型结合属性 auto_increment，可以实现自增功能，但在表结构设计时用自增做主键，希望你特别要注意以下两点，若不注意，可能会对业务造成灾难性的打击：

用 BIGINT 做主键，而不是 INT；
自增值并不持久化，可能会有回溯现象（MySQL 8.0 版本前）。

INT 的范围最大在 42 亿的级别，在真实的互联网业务场景的应用中，一些流水表、日志表，很容易达到最大值。

因此，用自增整型做主键，一律使用 BIGINT，而不是 INT。不要为了节省 4 个字节使用 INT，当达到上限时，再进行表结构的变更，将是巨大的负担与痛苦。

我所在的公司就遇到过线上环境出现INT类型达到上线导致服务异常的问题，当时运维同学的做法是修改数据库表结构（字段类型 INT -> BIGINT）,你猜这个简单的操作会造成什么问题？表锁死！表锁死又导致了一系列相关请求全部卡死！举个和项目无关的例子，助你感受一下问题的严重性，想象一下现在是春运期间，检票进站的时候，检票服务出现异常，大量旅客滞留在候车室的场景

字符串类型

MySQL 数据库的字符串类型我最常使用的是 CHAR、VARCHAR。

CHAR 和 VARCHAR 的定义

CHAR(N) 用来保存固定长度的字符，N 的范围是 0 ~ 255，请牢记，N 表示的是字符，而不是字节。VARCHAR(N) 用来保存变长字符，N 的范围为 0 ~ 65536， N 表示字符。

在超出 65536 个字符的情况下，可以考虑使用更大的字符类型 TEXT 或 BLOB，两者最大存储长度为 4G，其区别是 BLOB 没有字符集属性，纯属二进制存储。

MySQL 数据库的 VARCHAR 字符类型，最大能够存储 65536 个字符，所以在 MySQL 数据库下，绝大部分场景使用类型 VARCHAR 就足够了。

日期类型

MySQL 数据库中常见的日期类型有 YEAR、DATE、TIME、DATETIME、TIMESTAMEP。因为业务绝大部分场景都需要将日期精确到秒，所以在表结构设计中，常见使用的日期类型为DATETIME 和 TIMESTAMP。

DATETIME

类型 DATETIME 最终展现的形式为：YYYY-MM-DD HH：MM：SS，固定占用 8 个字节。

从 MySQL 5.6 版本开始，DATETIME 类型支持毫秒，DATETIME(N) 中的 N 表示毫秒的精度。例如，DATETIME(6) 表示可以存储 6 位的毫秒值。同时，一些日期函数也支持精确到毫秒，例如常见的函数 NOW、SYSDATE。

用户可以将 DATETIME 初始化值设置为当前时间，并设置自动更新当前时间的属性。

CREATE TABLE User (
    id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    created_date DATETIME(6) NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP(6),
    updated_date DATETIME(6) NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP(6) ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP(6),
    PRIMARY KEY(id)

);

TIMESTAMP

除了 DATETIME，日期类型中还有一种 TIMESTAMP 的时间戳类型，其实际存储的内容为‘1970-01-01 00:00:00’到现在的毫秒数。在 MySQL 中，由于类型 TIMESTAMP 占用 4 个字节，因此其存储的时间上限只能到‘2038-01-19 03:14:07’。

同类型 DATETIME 一样，从 MySQL 5.6 版本开始，类型 TIMESTAMP 也能支持毫秒。与 DATETIME 不同的是，若带有毫秒时，类型 TIMESTAMP 占用 7 个字节，而 DATETIME 无论是否存储毫秒信息，都占用 8 个字节。

类型 TIMESTAMP 最大的优点是可以带有时区属性，因为它本质上是从毫秒转化而来。如果你的业务需要对应不同的国家时区，那么类型 TIMESTAMP 是一种不错的选择。比如新闻类的业务，通常用户想知道这篇新闻发布时对应的自己国家时间，那么 TIMESTAMP 是一种选择。

另外，有些国家会执行夏令时。根据不同的季节，人为地调快或调慢 1 个小时，带有时区属性的 TIMESTAMP 类型本身就能解决这个问题。

参数 time_zone 指定了当前使用的时区，默认为 SYSTEM 使用操作系统时区，用户可以通过该参数指定所需要的时区。

DATETIME vs TIMESTAMP vs INT，怎么选？

在做表结构设计时，对日期字段的存储，开发人员通常会有 3 种选择：DATETIME、TIMESTAMP、INT。

INT 类型就是直接存储 '1970-01-01 00:00:00' 到现在的毫秒数，本质和 TIMESTAMP 一样，因此用 INT 不如直接使用 TIMESTAMP。

当然，有些同学会认为 INT 比 TIMESTAMP 性能更好。但是，由于当前每个 CPU 每秒可执行上亿次的计算，所以无须为这种转换的性能担心。更重要的是，在后期运维和数据分析时，使用 INT 存储日期，是会让 DBA 和数据分析人员发疯的，INT的可运维性太差。

也有的同学会热衷用类型 TIMESTEMP 存储日期，因为类型 TIMESTAMP 占用 4 个字节，比 DATETIME 小一半的存储空间。

但若要将时间精确到毫秒，TIMESTAMP 要 7 个字节，和 DATETIME 8 字节差不太多。另一方面，现在距离 TIMESTAMP 的最大值‘2038-01-19 03:14:07’已经很近，这是需要开发同学好好思考的问题。

总的来说，我建议你使用类型 DATETIME。 对于时区问题，可以由前端或者服务这里做一次转化，不一定非要在数据库中解决。

不要忽视 TIMESTAMP 的性能问题

前面已经提及，TIMESTAMP 的上限值 2038 年很快就会到来，那时业务又将面临一次类似千年虫的问题。另外，TIMESTAMP 还存在潜在的性能问题。

虽然从毫秒数转换到类型 TIMESTAMP 本身需要的 CPU 指令并不多，这并不会带来直接的性能问题。但是如果使用默认的操作系统时区，则每次通过时区计算时间时，要调用操作系统底层系统函数 __tz_convert()，而这个函数需要额外的加锁操作，以确保这时操作系统时区没有修改。所以，当大规模并发访问时，由于热点资源竞争，会产生两个问题。