宜信的105条数据库军规

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摘要:本文介绍宜信105条数据库军规,帮助研发团队评估数据库开发质量,达到尽早发现问题解决问题的目标。

作为一家金融科技企业,宜信的大量业务都依赖于数据库。如何提高公司整体数据库应用水平,是对DBA的一大挑战,也非常具有现实意义。笔者在宜信的多年工作中,与团队一起总结整理了针对传统关系型数据库的使用规则,并借助自研的数据库审核平台落地,借此帮助研发团队评估数据库开发质量,达到尽早发现问题、解决问题之目的。下图正是这一系统的简单原理图。

如上图所示,针对规则部分又可细分为如下分类(部分)。简单描述如下,后面将逐一详细说明。

一、Oracle规则(对象)

1.1 表、分区

【规则1】

规则说明:超过指定规模且没有分区的表。

规则阈值:2GB(物理大小超过指定阀值)。

规则描述:表的规模过大,将影响表的访问效率、增加维护成本等。常见的解决方案就是使用分区表,将大表转换为分区表。

【规则2】

规则说明:单表或单分区记录数量过大。

规则阈值:1000000(单表或单分区记录数超过指定阀值)。

规则描述:控制单个表或单个分区的数据规模,提高单一对象的访问效率。如记录数过多,应考虑分库、分表、分区等策略。

【规则3】

规则说明:大表过多。

规则阈值:自定义(超过2G的表的数量过多)。

规则描述:大表在所有表中所占比例超过20%(OLTP)或95%(OLAP)。

【规则4】

规则说明:单表分区数量过多。

规则阈值:500(单表分区数量超过指定阀值)。

规则描述:分区表中分区数量过多,将导致整体维护成本过高,可调整分区粒度。

【规则5】

规则说明:分区表数量过多。

规则阈值:2000(分区表数量超过指定阀值)。

规则描述:分区表过多,常见原因是大表较多。因根据需求,考虑进行垂直拆分,减小单库规模。

【规则6】

规则说明:复合分区数量过多。

规则阈值:5(复合分区数量超过指定阀值)。

规则描述:同上面分区表数量过多理由类似(含有复合分区表的数量)。

【规则7】

规则说明:存在启用并行属性的表。

规则阈值:1(表degree属性不为1)。

规则描述:一般情况下不建议对表设置并行属性。

1.2 索引

【规则8】

规则说明:外键没有索引的表。

规则描述:外键没有索引会导致主子表关联查询时,关联效率很低。

【规则9】

规则说明:组合索引数量过多或没有索引。

规则描述:组合索引过多,将导致空间消耗较大、索引维护成本较高。应考虑构建战略性索引结构,不要针对每个需求都通过创建索引解决。

【规则10】

规则说明:单表索引数量过多。

规则阈值:3(单表索引数量超过指定阀值)。

规则描述:索引可以提高访问速度,但数量过多将导致空间消耗过大,且索引维护成本较高,影响DML效率等问题。应控制索引数量。

【规则11】

规则说明:存在7天内没有使用的索引。

规则描述:在数据库一段时间内,该索引没有被任何SQL语句使用。请评估此索引的有效性。

【规则12】

规则说明:字段重复索引。
规则描述:一个字段被多个索引引用,请考虑构建策略,删除不必要的索引。

【规则13】

规则说明:存在全局分区索引。

规则描述:全局分区索引,存在维护成本较高问题。当分区发生变化时,需要维护全局索引的有效性。

【规则14】

规则说明:失效索引。
规则描述:索引状态为INVALID、UNUSABLE。

【规则15】

规则说明:索引高度超过指定高度。

规则阈值:4。

规则描述:索引高度过高导致增加IO成本。

【规则16】

规则说明:存在位图索引。

规则描述:OLTP环境中不建议使用位图索引,如果表对象经查做DML操作,会在一定程度上阻塞相关操作。

【规则17】

规则说明:存在函数索引。

【规则18】

规则说明:存在启用并行属性的索引。

规则阈值:1(索引degree属性不为1)。

规则描述:一般情况下不建议对索引设置并行属性。

【规则19】

规则说明:存在聚簇因子过大的索引。

规则阈值:自定义。

规则描述:聚簇因子过大的索引,应该考虑优化。

1.3 约束

【规则20】

规则类别:约束。

规则说明:没有主键的表。

规则描述:主键是关系型数据库中唯一确定一条记录的依据,没有任何理由不定义主键。

【规则21】

规则类别:约束。

规则说明:使用外键的表。

规则描述:不建议使用外键约束,数据一致性通过应用端解决。

1.4 字段

【规则22】

规则说明:表字段过多。

规则阈值:100(字段数量超过指定阀值)。

规则描述:字段过多,会导致记录长度过大。单个数据存储单元将保存的记录数过少,影响访问效率。

【规则23】

规则说明:包含有大字段类型的表。

规则描述:大对象字段是关系型数据库中应尽量避免的。如有需要,可考虑在外部进行存储。

【规则24】

规则说明:记录长度定义过长。

规则描述:记录定义长度与实际存储长度差异过大,请考虑字段类型定义是否合理,个别字段过长是否可分表存储。

【规则25】
规则说明:不包含时间戳字段的表。

规则描述:时间戳,是获取增量数据的一种方法。建议在表内增加创建时间、更新时间的时间戳字段。命名方式为CREATE_TIME、UPDATE_TIME。

【规则26】

规则说明:表字段类型不匹配。

规则描述:此规则会抽样部分数据,分析其定义类型与存储类型是否相符。常见问题如用数字、文本保存日期等。

1.5 其他对象

【规则27】

规则说明:缓存过小的序列。

规则阈值:100(序列cache值小于指定阀值)。

规则描述:系统默认会缓存20,如过小将导致频繁查询数据字典,影响并发能力。

【规则28】

规则说明:存在存储过程及函数度。

规则阈值:20(存储过程和函数的数量超过指定阀值)。

规则描述:存储过程及函数,将影响数据库的异构迁移能力,并存在代码维护性较差等原因。

【规则29】

规则说明:存在触发器。

规则阈值:20(触发器数量超过指定阀值)。

规则描述:触发器,将影响数据库的异构迁移能力。如有数据一致性维护需求,请从应用端给予考虑。

【规则30】

规则说明:存在DBLINK。

规则描述:不建议在一个数据库中访问其他数据库,请考虑在应用端解决。

二、Oracle规则(执行计划)

2.1 绑定变量

【规则31】

规则说明:未使用绑定变量。

规则阈值:自定义(执行次数)。

规则描述:执行次数超过一定阀值的语句,谓词右侧存在常量值。

【规则32】

规则说明:绑定变量的数量过多。

规则阈值:自定义(绑定变量的个数)。

规则描述:绑定变量数量过多会增加变量替换时间,在一定程度上增加sql执行时间。

2.2 表间关联

【规则33】

规则说明:笛卡尔积。

规则描述:缺少连接条件,导致表间关联使用了笛卡尔积的连接方式,执行计划中包含"CARTESIAN|"字样。

【规则34】

规则说明:嵌套循环层次过深。

规则阈值:自定义(层次数)。

规则描述:嵌套循环层次过深,超过指定阀值。执行计划中嵌套多层"NESTED LOOP"或"FILTER"字样。

【规则35】
规则说明:嵌套循环内层表访问方式为全表扫描。

规则描述:嵌套循环的内层表访问方式为全表扫描,效率很低。

【规则36】
规则说明:排序合并连接中存在大结果集排序。

规则描述:排序合并中两个结果集都要排序,应调整为其他连接方式。

【规则37】

规则说明:多表关联。

规则阈值:自定义(表个数)。

规则描述:过多的表关联,影响性能。

2.3 访问路径

【规则38】

规则说明:大表全表扫描。

规则阈值:自定义(表大小,单位GB)。

规则描述:对大表执行了全表扫描操作,执行计划中包含"TABLE ACCESS FULL"字样。

【规则39】

规则说明:大索引全扫描。

规则阈值:自定义(索引大小,单位GB)。

规则描述:对大索引执行了索引全扫描操作,执行计划中包含"INDEX FULL SCAN"字样。

【规则40】

规则说明:大索引快速全扫描。

规则阈值:自定义(索引大小,单位GB)。

规则描述:对大索引执行了索引快速全扫描操作,执行计划中包含"INDEX FAST FULL SCAN"字样。

【规则41】

规则说明:索引跳跃扫描。

规则描述:对索引执行跳跃扫描操作,执行计划中包含"INDEX SKIP SCAN"字样。

【规则42】

规则说明:分区全扫描。

规则描述:对分区表进行了全分区扫描,执行计划中含有“PARTITION RANGE ALL”字样。

【规则43】

规则说明:非连续分区扫描。

规则描述:非连续分区扫描,执行计划中含有“PARTITION RANGE INLIST”或“PARTITION RANGE OR”字样。

【规则44】

规则说明:跨分区扫描。

规则描述:连续的分区扫描,执行计划中含有“PARTITION RANGE ITERATOR”字样。

2.4 类型转换

【规则45】

规则说明:存在隐式转换。

规则描述:在条件判断中使用了隐式数据类型转换。

2.5 其他执行计划

【规则46】

规则说明:存在大结果集排序操作。

规则描述:可考虑通过引入索引等操作避免排序。

【规则47】

规则说明:存在并行访问特征。

规则描述:并行很影响性能,一般情况下需要避免。

【规则48】

规则说明:存在视图访问。
规则描述:视图操作一般可以合并、解嵌套等,如都不行应该排查视图定义。

三、Oracle规则(执行特征)

3.1 执行特征

【规则49】

规则说明:扫描块数与返回记录数比例过低。

规则阈值:自定义(百分比)。

规则描述:扫描大量数据但返回记录数很少,需要从逻辑上调整SQL语句。

【规则50】

规则说明:子游标过多。

规则阈值:自定义(子游标数)。

规则描述:子游标过多,可能存在执行计划不稳定的情况。

【规则51】

规则说明:elapsed_time。

规则阈值:自定义。

【规则52】

规则说明:cpu_time

规则阈值:自定义

【规则53】

规则说明:buffer_gets

规则阈值:自定义

【规则54】

规则说明:disk_reads

规则阈值:自定义

【规则55】

规则说明:direct_writes

规则阈值:自定义

【规则56】

规则说明:executions

规则阈值:自定义

四、MySQL规则(对象)

4.1 表、分区

【规则57】

规则说明:超过指定规模且没有分区的表。

规则阈值:自定义(表大小,GB)。

规则描述:表的规模过大,将影响表的访问效率、增加维护成本等。常见的解决方案就是使用分区表,将大表转换为分区表。

【规则58】

规则说明:单库数据表过多。

规则阈值:自定义(表个数)。

规则描述:单库数据表过多,将影响整体性能。必要时,进行业务逻辑的垂直拆分。

【规则59】

规则说明:单表(分区)数据量过大。

规则阈值:自定义(数据规模,记录数)。

规则描述:单表(分区)数据表过多,将影响整体性能。必要时,进行分库、分表或定期清理、归档数据。

4.2 索引

【规则60】

规则说明:单表索引数量过多。

规则阈值:自定义(索引数量)。

规则描述:单表索引数量过多,不仅维护成本高,而且占用更多的空间。

【规则61】

规则说明:存在重复索引。

规则描述:索引能由另一个包含该前缀的索引完全代替,是多余索引。多余的索引会浪费存储空间,并影响数据更新性能。

【规则62】

规则说明:索引选择率不高。

规则阈值:自定义(选择率,百分比)。

规则描述:索引选择率不高,将导致索引低效,请调整索引字段。

4.3 约束

【规则63】

规则说明:表存在外键。

规则描述:外键资源将消耗数据库的计算能力,建议通过应用层保证数据约束。

【规则64】

规则说明:表没有定义主键。

规则描述:没有定义主键,MySQL会自动创建主键。这不是一种好的设计方法。

4.4 字段

【规则65】

规则说明:存在大对象字段。

规则描述:大对象字段将影响存取性能、耗费较多空间,建议在数据库之外存储。

【规则66】

规则说明:单表字段数过多。

规则阈值:自定义(字段数)。

规则描述:表字段数过多,将造成记录过长,单页存储记录数减少。可考虑拆表处理。

【规则67】

规则说明:单表字段定义长度过长。

规则阈值:自定义(字段长度,单位字节)。

规则描述:应控制单表定义长度,避免过长记录。

【规则68】

规则说明:单表主键字段定义长度过长。

规则阈值:自定义(字段长度,单位字节)。

规则描述:应控制主键字段长度,过长的主键字段会造成索引空间消耗过大。

【规则69】

规则说明:表没有定义时间戳字段。

规则描述:时间戳字段是获取增量数据的最佳方法,请为表定义时间戳字段。

【规则70】

规则说明:字段数据类型定义错误。

规则阈值:自定义(记录数)。

规则描述:根据字段保存内容判断,字段类型定义异常,建议选择适合的数据类型。

4.5 其他对象

【规则71】

规则说明:单表存在函数、存储过程、触发器。

规则描述:存储过程、函数、触发器等都将消耗数据库的计算能力,建议通过应用层保证数据约束。

五、MySQL规则(执行计划)

5.1 访问路径

【规则72】

规则说明:大表全表扫描。

规则阈值:自定义(表大小,单位GB)。

规则描述:对大表执行了全表扫描操作。

5.2 SELECT_TYPE

【规则73】

规则说明:DEPENDENT UNION

【规则74】

规则说明:SUBQUERY

【规则75】

规则说明:DEPENDENT SUBQUERY

【规则76】

规则说明:MATERIALIZED

【规则77】

规则说明:UNCACHEABLE SUBQUERY

【规则78】

规则说明:UNCACHEABLE UNION

5.3 ACCESS_TYPE

【规则79】

规则说明:fulltext

【规则80】

规则说明:index_merge

【规则81】

规则说明:unique_subquery

【规则82】

规则说明:all

【规则83】

规则说明:index range

5.4 其他执行计划

【规则84】

规则说明:使用临时表。

规则描述:执行过程中使用了临时表,执行计划中包括"using temporary"。

【规则85】
规则说明:使用磁盘排序。

规则描述:执行计划中使用了磁盘排序,执行计划中包含"using filesort"字样。

六、MySQL规则(执行特征)

6.1 执行特征

【规则86】

规则说明:index_ratio

【规则87】

规则说明:lock_time_sum

七、Oracle+MySQL(语句级)

7.1 查询类

【规则88】

规则说明:select *

规则描述:禁止使用select *,必须明确选择所需的列。

【规则89】

规则说明:重复查询子句。

规则描述:禁止使用重复的查询子句,应使用with as替换子句(仅限Oracle)来提升SQL执行效率。

【规则90】

规则说明:查询字段引用函数。

规则描述:禁止在查询字段中引用函数(类型转换函数、函数索引情况可忽略)。

【规则91】

规则说明:嵌套select子句。

规则描述:禁止出现select子句的嵌套子查询,避免出现性能问题。

【规则92】

规则说明:出现union。

规则描述:防止出现不必要的排序动作。

【规则93】

规则说明:多个过滤条件通过or连接。

规则描述:防止优化器出现选择异常。

【规则94】

规则说明:谓词条件使用like '%xxx'

规则描述:无法使用索引。

【规则95】
规则说明:谓词中存在负向操作符。

规则描述:!=,<>,!<,!>,not exists,not。

【规则96】

规则说明:存在子查询情况。

规则描述:这个要区分位置(select、from、where、having等部分)。

【规则97】

规则说明:存在三个以上的表关联。

【规则98】

规则说明:存在全连接或外连接。

规则描述:cross join或outer join情况。

7.2 变更类

【规则99】

规则说明:update中出现order by子句。

规则描述:防止更新过程中出现不必要的排序。

【规则100】

规则说明:update中必须出现where子句。

规则描述:防止出现意外的全部更新动作。

【规则101】
规则说明:更新主键。

规则描述:禁止出现更新主键的情况。

【规则102】

规则说明:delete中出现order by子句。

规则描述:防止删除过程出现不必要的排序。

【规则103】

规则说明:delete中必须出现where子句。

规则描述:防止出现意外的全部删除动作。

【规则104】

规则说明:新增SQL文本过长规则。

【规则105】

规则说明:新增IN List元素过多。

作者:韩锋

首发于作者个人公号《韩锋频道》。

来源:宜信技术学院

阅读 1.4k发布于 11月5日
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