第03期:列非空与自增
< 返回列表时间: 2020-04-29来源:OSCHINA
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MySQL 里字段的属性很多,对性能来说,影响也是可大可小,所以针对其属性这一块有必要进行一次探究。
一、NULL / NOT NULL
NULL 对 外部程序 来说,具体为不知道、不确切的、无法表述的值。所以在很多家公司的开发规范里都明确规定了, 必须为 NOT NULL 。 其实用到 NULL 的场景都可以转换为有意义的字符或者数值,一是有利用数据的易读性以及后期的易维护性;二是降低 SQL 语句的编写难度。
关于 NULL 的特性如下:
1. 参与 NULL 字段拼接的结果都为 NULL,预期的可能会有差异
预想把字段 r1 做个拼接,再插入到新的表 t3 里,结果 t3 表的记录全为 NULL,跟预期不符。 mysql> show create table t1\G *************************** 1. row *************************** Table: t1 Create Table: CREATE TABLE `t1` ( `r1` varchar(10) DEFAULT NULL ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci 1 row in set (0.00 sec) mysql> show create table t2\G *************************** 1. row *************************** Table: t2 Create Table: CREATE TABLE `t2` ( `r1` varchar(10) NOT NULL ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci 1 row in set (0.00 sec) mysql> create table t3 like t1; Query OK, 0 rows affected (0.04 sec) mysql> insert into t3 select concat(r1,'database') from t1 limit 2; Query OK, 2 rows affected (0.02 sec) Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0 mysql> select * from t3; +------+ | r1 | +------+ | NULL | | NULL | +------+ 2 rows in set (0.00 sec)
那正确的方法如下,对 NULL 用函数 IFNULL 特殊处理。 mysql> insert into t3 select concat(ifnull(r1,''),'database') from t1 limit 2; Query OK, 2 rows affected (0.01 sec) Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0 mysql> select * from t3; +----------+ | r1 | +----------+ | database | | database | +----------+ 2 rows in set (0.00 sec)
2. 对于包含 NULL 列的求 COUNT 值也不准确
t1 和 t2 的记录数是一样的,但是字段 r1 包含了 NULL,这导致结果忽略了这些值。 mysql> select count(r1) as rc from t1; +-------+ | rc | +-------+ | 16384 | +-------+ 1 row in set (0.01 sec) mysql> select count(r1) as rc from t2; +-------+ | rc | +-------+ | 32768 | +-------+ 1 row in set (0.03 sec)
这时候我们可能想到了,正确的方法是用 NULL 相关函数处理, mysql> select count(ifnull(r1,'')) as rc from t1; +-------+ | rc | +-------+ | 32768 | +-------+ 1 row in set (0.03 sec)
或者是直接用 COUNT(*) 包含了所有可能的值 mysql> select count(*) as rc from t1; +-------+ | rc | +-------+ | 32768 | +-------+ 1 row in set (0.02 sec)
当然了不仅仅是 COUNT,除了 NULL 相关的函数,大部分对 NULL 处理都不友好。所以其实从上面两点来看,NULL 的处理都得特殊处理,额外增加了编写 SQL 的难度。
3. 包含 NULL 的索引列
对包含 NULL 列建立索引,比不包含的 NULL 的字段,要多占用一个 BIT 位来存储。 示例 key_len 分别为 43 和 42,t1 比 t2 多了一个字节,那这里可能有人要问了,不是说占了一个 BIT 位吗?那为什么多了一个字节?可以关注我 上一篇文章(第02期:MySQL 数据类型的艺术 - 大对象字段) 关于 BIT 的详细描述。 mysql> pager grep -i 'key_len' PAGER set to 'grep -i 'key_len'' mysql> explain select * from t1 where r1 = ''\G key_len: 43 1 row in set, 1 warning (0.00 sec) mysql> explain select * from t2 where r1 = ''\G key_len: 42 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
4. 各存储引擎相关的对 NULL 的处理
在 MySQL 8.0 发布后,仅有 InnoDB、MyISAM 和 Memory 支持对包含 NULL 列的索引,其他引擎不支持。比如 NDB。
二、AUTO_INCREMENT
列的自增属性,一般用来设置整数列根据一定步长逐步增长的值,类似于其他数据库的序列。不过这里的“序列”是基于特定一张表的。关于自增属性的相关特性如下:
1. 控制自增属性性能的变量:innodb_autoinc_lock_mode innodb_autoinc_lock_mode=0
代表传统模式,也就是说,在对有自增属性的字段插入记录时,会持续持有一个表级别的自增锁,直到语句执行结束为止。比如说下面两条语句,SQL 1 在执行期间,一直持有对表 f1 的表级自增锁,接下来 SQL 2 执行时锁超时。 innodb_autoinc_lock_mode=1
代表连续模式,和传统模式差不多,不同的点在于对于简单的插入语句,比如 SQL 2,只在分配新的 ID 过程中持有一个轻量级的互斥锁(线程级别,而不是事务级别),而不是直到语句结束才释放的表锁。 -- SQL 1 mysql> insert into f1(c2) select rpad(uuid(),100,uuid()) from t1; Query OK, 16777216 rows affected (3 min 35.92 sec) Records: 16777216 Duplicates: 0 Warnings: 0 -- SQL 2 mysql> insert into f1(c2) select 'database'; ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction innodb_autoinc_lock_mode=2
代表交错模式。这个模式下放弃了自增表锁,产生的值会不连续。不过这是性能最高的模式,多条插入语句可以并发执行。MySQL 8.0 默认就是交错模式。 -- SQL 1 mysql> insert into f1(c2) select rpad(uuid(),100,uuid()) from t1; Query OK, 16777216 rows affected (3 min 35.92 sec) Records: 16777216 Duplicates: 0 Warnings: 0 -- SQL 2 mysql> insert into f1(c2) select 'sql2'; Query OK, 1 row affected (0.02 sec) Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
那针对复制安全来说,以上三种模式,0 和 1 对语句级别安全,也就是产生的二进制日志复制到任何其他机器都数据都一致;2 对于语句级别不安全;三种模式对二进制日志格式为行的都安全。
2. 控制自增属性的步长以及偏移量
一般用在主主复制架构或者多源复制架构里,主动规避主键冲突。 auto_increment_increment 控制步长auto_increment_offset 控制偏移量
3. 对于要立刻获取插入值的需求
就是说要获取一张表任何时候的最大值,应该时刻执行以下 SQL 3 ,而不是 SQL 2。SQL 2 里的函数 last_insert_id() 只获取上一条语句最开始的 ID,只适合简单的 INSERT。 -- SQL 1 mysql> insert into f1(c2) values ('xx1'),('xx2'),('xx3'); Query OK, 3 rows affected (0.01 sec) Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0 -- SQL 2 mysql> select last_insert_id() as last_insert_id; +----------------+ | last_insert_id | +----------------+ | 1 | +----------------+ 1 row in set (0.00 sec) -- SQL 3 mysql> select max(c1) as last_insert_id from f1; +----------------+ | last_insert_id | +----------------+ | 3 | +----------------+ 1 row in set (0.00 sec) -- SQL 4 mysql> select * from f1; +----+------+ | c1 | c2 | +----+------+ | 1 | xx1 | | 2 | xx2 | | 3 | xx3 | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec)
4. 自增列溢出现象
自增属性的列如果到了此列数据类型的最大值,会发生值溢出。比如变更表 f1 的自增属性列为 tinyint。SQL 2 显式插入最大值 127, SQL 3 就报错了。所以这点上建议提前规划好自增列的字段类型,提前了解上限值。 mysql> drop table f1; Query OK, 0 rows affected (0.04 sec) mysql> create table f1(c1 tinyint auto_increment primary key); Query OK, 0 rows affected (0.05 sec) -- SQL 1 mysql> insert into f1 values (127); Query OK, 1 row affected (0.01 sec) -- SQL 2 mysql> select * from f1; +-----+ | c1 | +-----+ | 127 | +-----+ 1 row in set (0.00 sec) -- SQL 3 mysql> insert into f1 select null; ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '127' for key 'PRIMARY'
5. 自增列也可以显式插入有符号的值 mysql> insert into f1 values (-10),(-20),(-30); Query OK, 3 rows affected (0.01 sec) Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0 mysql> select * from f1; +-----+ | c1 | +-----+ | -30 | | -20 | | -10 | | 127 | +-----+ 4 rows in set (0.00 sec)
那针对这样的,建议在请求到达数据库前规避掉。
总结
本文讲了一个是字段是否应该为 NOT NULL,这时候应该很清楚了,字段最好是 NOT NULL;另外一个是字段的自增属性,其中关于性能与用法的相关示例。希望对大家有帮助。
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