Mysql数据库的设计和优化

在JAVA开发中数据库的学习也是我们需要了解的，截下来几篇文章都是关于数据库的设计和应用，那么java课程培训机构废话不多说开始学习吧！

数据库的设计

数据库设计是基础，数据库优化是建立在设计基础之上的。好的数据库一定拥有好的设计。

数据库设计的目标是为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效的运行环境。

数据库的三大范式

第一范式1NF:所有的域都应该是原子性的，即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项，而不能是集合，数组，记录等非原子数据项。

第二范式2Nf:第二范式在第一范式的基础之上更进一层。第二范式需要确保数据库表中的每一列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关(主要针对联合主键而言)。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

第三范式3Nf:所有字段必须与主键直接相关，而不是间接相关。也可以理解为字段不要和其他非主键字段相关

注意:这三个范式尽可能去遵守,不是一定要墨守成规这只是让我们设计的表的时候,越靠近这些范式,可以使字段尽量的减小冗余但是有时候也可以根据实际需要小小的违背一下但是第三范式违反一下还可以接受,但是第一范式别违反

数据库设计的步骤

需求分析阶段

准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)。是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步。

概念结构设计阶段

是整个数据库设计的关键--设计数据库的E-R模型图，确认需求信息的正确和完整

Entity_Relationship---实体之间的关系

一对一

一对多

多对一

　如果打算为项目选择一款免费、开源的数据库，那么你可能会在MySQL与PostgreSQL之间犹豫不定。MySQL与PostgreSQL都是免费、开源、强大、且功能丰富的数据库。你主要的问题可能是：哪一个才是最好的开源数据库，MySQL还是PostgreSQL呢？该选择哪一个开源数据库呢？

在选择数据库时，你所做的是个长期的决策，因为后面如果再改变决定将是非常困难且代价高昂的。你希望一开始就选择正确。两个流行的开源数据库MySQL与PostgreSQL常常成为最后要选择的产品。对这两个开源数据库的高层次概览将会有助于你选择最适合自己需要的。

MySQL

MySQL相对来说比较年轻，首度出现在1994年。它声称自己是最流行的开源数据库。MySQL就是LAMP（用于Web开发的软件包，包括Linux、Apache及Perl/PHP/Python）中的M。构建在LAMP栈之上的大多数应用都会使用MySQL，包括那些知名的应用，如WordPress、Drupal、Zend及phpBB等。

一开始，MySQL的设计目标是成为一个快速的Web服务器后端，使用快速的索引序列访问方法（ISAM），不支持ACID。经过早期快速的发展之后，MySQL开始支持更多的存储引擎，并通过InnoDB引擎实现了ACID。MySQL还支持其他存储引擎，提供了临时表的功能（使用MEMORY存储引擎），通过MyISAM引擎实现了高速读的数据库，此外还有其他的核心存储引擎与第三方引擎。

MySQL的文档非常丰富，有很多质量不错的免费参考手册、图书与在线文档，还有来自于Oracle和第三方厂商的培训与支持。

MySQL近几年经历了所有权的变更和一些颇具戏剧性的事件。它最初是由MySQL AB开发的，然后在2008年以10亿美金的价格卖给了Sun公司，Sun公司又在2010年被Oracle收购。Oracle支持MySQL的多个版本：Standard、Enterprise、Classic、Cluster、Embedded与Community。其中有一些是免费下载的，另外一些则是收费的。其核心代码基于GPL许可，对于那些不想使用GPL许可的开发者与厂商来说还有商业许可可供使用。

现在，基于最初的MySQL代码还有更多的数据库可供选择，因为几个核心的MySQL开发者已经发布了MySQL分支。最初的MySQL创建者之一Michael "Monty" Widenius貌似后悔将MySQL卖给了Sun公司，于是又开发了他自己的MySQL分支MariaDB，它是免费的，基于GPL许可。知名的MySQL开发者Brian Aker所创建的分支Drizzle对其进行了大量的改写，特别针对多CPU、云、网络应用与高并发进行了优化。

PostgreSQL

PostgreSQL标榜自己是世界上最先进的开源数据库。PostgreSQL的一些粉丝说它能与Oracle相媲美，而且没有那么昂贵的价格和傲慢的客服。它拥有很长的历史，最初是1985年在加利福尼亚大学伯克利分校开发的，作为Ingres数据库的后继。

PostgreSQL是完全由社区驱动的开源项目，由全世界超过1000名贡献者所维护。它提供了单个完整功能的版本，而不像MySQL那样提供了多个不同的社区版、商业版与企业版。PostgreSQL基于自由的BSD/MIT许可，组织可以使用、复制、修改和重新分发代码，只需要提供一个版权声明即可。

可靠性是PostgreSQL的最高优先级。它以坚如磐石的品质和良好的工程化而闻名，支持高事务、任务关键型应用。PostgreSQL的文档非常精良，提供了大量免费的在线手册，还针对旧版本提供了归档的参考手册。PostgreSQL的社区支持是非常棒的，还有来自于独立厂商的商业支持。

数据一致性与完整性也是PostgreSQL的高优先级特性。PostgreSQL是完全支持ACID特性的，它对于数据库访问提供了强大的安全性保证，充分利用了企业安全工具，如Kerberos与OpenSSL等。你可以定义自己的检查，根据自己的业务规则确保数据质量。在众多的管理特性中，point-in-time recovery（PITR）是非常棒的特性，这是个灵活的高可用特性，提供了诸如针对失败恢复创建热备份以及快照与恢复的能力。但这并不是PostgreSQL的全部，项目还提供了几个方法来管理PostgreSQL以实现高可用、负载均衡与复制等，这样你就可以使用适合自己特定需求的功能了。

职业发展方向：Linux运维工程师、系统架构师、数据库工程师、运维开发工程师、系统网络安全工程师、运维经理、运维总监；

1） Linux运维岗位及工作内容

互联网Linux运维工程师是一个融合多学科(网络、系统、开发、数据库、安全、存储等)的综合性技术岗位，甚至还需要沟通、为人处世、培训、销售、管理等非技术能力，这给运维工程师提供了一个广阔的发展空间。

2) Linux运维工程师岗位职责

一般从企业入门到中级Linux运维工程师的工作大致有：挑选IDC机房及带宽、购买物理服务器或云服务、购买及使用CDN服务、搭建部署程序开发及用户的访问系统环境(例如:网站运行环境)、对数据进行备份及恢复、处理网站运行中的各种故障（例如：硬件故障、软件故障、服务故障、数据损坏及丢失等）、对网站的故障进行监控、解决网站运行的潜在安全问题、开发自动化脚本程序提高工作效率、规划网站架构、程序发布流程和规范，制定运维工作制度和规范、配合开发人员部署及调试产品研发需要的测试环境、代码发布等工作需求，公司如果较小可能还会兼职网管、网络工程师、数据库管理员、安全工程师、技术支持等职责。

涉及到的Linux平台上的运维工具有：Linux系统,Linux基础命令,Nginx,Apache,MySQL,PHP,Tomcat,Lvs,Keepalived,SSH,Ansible,Rsync,NFS,Inotify,Sersync,Drbd,PPTP,Open***,NTP,Kickstart/Cobbler,KVM,OpenStack,Docker,，K8S，Mongodb,Redis,Memcached,Iptables,SVN,GIT,Jenkins,网络基础,Shell/Python开发基础等，除此之外还可能涉及到交换机、路由器、存储、安全、开发等知识。

运维工程师还包括一些低端的岗位，例：网络管理员、监控运维、IDC运维，值班运维

3) Linux中级运维工程师应用软件阶段。

Linux系统,Linux基础命令,Nginx,Apache,MySQL,PHP,Tomcat,Lvs,Keepalived,SSH,Ansible,Rsync,NFS,Inotify,Sersync,Drbd,PPTP,Open***,NTP,Kickstart/Cobbler,KVM,OpenStack,Docker,Mongodb,Redis,Memcached,Iptables,SVN,GIT,Jenkins,网络基础,Shell/Python开发基础

4)Linux运维架构师岗位职责

运维架构师是运维工程师的高级阶段，并没有明确的岗位界限区分，运维架构师一般来说是除了对运维工程师应用的开源工具熟练掌握之外，更多的是用思想来运维了，即DevOps的落地，各种企业运行过程中的解决方案提出和执行，例如：根据公司的现状可以设计各类运维解决方案的能力：

1、自动化代码上线（SVN/GIT+Jenkins+MVN）解决方案；

2、云计算部署架构及Docker微服务架构方案；

3、服务自动化扩容方案（KVM/OpenStack/Docker+Ansible+Zabbix）；

4、10万并发的网站架构、秒杀系统的架构及解决发你个案；

5、多IDC机房互联方案、全网数据备份解决方案、账号统一认证方案；

6、数据库、存储及各重要服务节点的集群和高可用方案。

7、各网络服务的极端优化方案、服务解耦/拆分。

8、运维流程、制度、规范等的建设和推行。

9、沟通能力、培训能力、项目管理、业务需求分析及落地执行力等。

这里仅举几个例子，实际工作中会有更多，运维架构师的工作，其实就是解决企业中的用户访问量不断增大带来的痛点，最终达到高效、优质的为客户提供网站及业务服务。

总的来说：Linux运维架构师更多的是根据企业日益增长的访问量需求，利用若干运维工具组合加上经验思想，形成解决业务需求方案的阶段，当然也不排除对运维工具进行二次开发以及可视化展示运维数据的阶段（开发软件平台），这个阶段涉及的工具会非常多，几乎市面好用的开源工具都在备选之列，在一线城市互联网公司的薪资范围15000-50000/月。

职业方向：高级数据库工程师、运维开发工程师、运维经理、运维总监、技术总监

运维架构师：将多个工具组合，加上思想经验，形成方案，用思想和经验赚钱的阶段。

技术的提升仅是量的积累，思想的提升才是质的飞跃！——老男孩

5)数据库运维工程师

众所周知，数据几乎是所有企业的生命线，所以数据库工程师的地位和薪水一般会比普通运维工程师高一些，主要工作内容就是保证数据库数据的安全以及高效地为用户提供各种服务。工作内容主要有：数据库环境搭建、数据库优化、数据库；

首先换数据库，MySQL处理这个数量级数据比较吃力。推荐你用DB2 或ORACLE

如果不能换，检查一下存储引擎用InnoDB，如果是，检查

innodb_flush_log_at_trx_commit 这个选项，是否是1

如果是1 用SET AUTOCOMMIT = 0 ，提高数据修改速度

PHP优化需要

MySQL Slow Log 分析工具分析日志：mysqldumpslow或mysqlsla比较不错。

Explain/ DESC 分析SQL 的执行情况和SHOW PROCESSLIST

使用SHOW PROCESSLIST 看是否有锁表情况，

设置 mycnf 中的long-query-time 和log-slow-queries 记录服务器那些SQL执行速度比较慢

根据上述情况查看对对应的SQL语句进行优化

优化服务器性能，用RAID5（SAN），加内存本身的升级，提高硬盘I/O性能。

数据库总体性能优化：

数据表最好能拆成小表。

数据库切片，分到不用的服务器上，

数据库访问性能优化

修改mycnf, 下面是影响比较大的：

innodb_flush_log_at_trx_commit 设置为0

如果比下面值大就不用调整了：

query_cache_size 设置为16M

sort_buffer_size 设置为16M

record_buffer 设置为16M

key_buffer_size 设置为8M

innodb_buffer_pool_size 设置为32M

下面是建议设置的

table_cache 设置为512

read_buffer_size 设置为16M

myisam_sort_buffer_size设置为16M

innodb_additional_mem_pool_size 设置为128M

innodb_log_file_size 设置为256M

innodb_log_buffer_size设置为8M

数据库表优化，

1 建立相应的INDEX

2 统一编码，MySQL的默认编码是Latin1，不支持中文，需要把数据库的默认编码修改为gbk或者utf8

show variables like 'character%' 查看

另外表的编码也要与数据库统一

以上就是关于Mysql数据库的设计和优化全部的内容，包括:Mysql数据库的设计和优化、非开源数据库比开源的数据库好在哪里、Linux云计算就业后是做什么类型的工作等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！