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MySQL实战——表结构设计之字符串类型

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。

和 Oracle、Microsoft SQL Server 等传统关系型数据库不同的是,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。


字符集

随着移动互联网的飞速发展,推荐把 MySQL 的默认字符集设置为 UTF8MB4,否则,某些 emoji 表情字符无法在 UTF8 字符集下存储。

从底层存储内核看,在多字节字符集下,CHAR 和 VARCHAR 底层的实现完全相同,都是变长存储!

CHAR(1) 既可以存储 1 个 'a' 字节,也可以存储 4 个字节的 emoji 笑脸表情,因此 CHAR 本质也是变长的。

鉴于目前默认字符集推荐设置为 UTF8MB4,所以在表结构设计时,可以把 CHAR 全部用 VARCHAR 替换,底层存储的本质实现一模一样。


排序规则

排序规则(Collation)是比较和排序字符串的一种规则。

排序规则以 _ci 结尾,表示不区分大小写(Case Insentive),_cs 表示大小写敏感,_bin 表示通过存储字符的二进制进行比较。

比较 MySQL 字符串,默认采用不区分大小的排序规则


正确修改字符集

错误做法:

ALTER TABLE emoji_test CHARSET utf8mb4;

其实,上述修改只是将表的字符集修改为 UTF8MB4,下次新增列时,若不显式地指定字符集,新列的字符集会变更为 UTF8MB4,但对于已经存在的列,其默认字符集并不做修改。

正确修改列字符集的命令应该使用 ALTER TABLE ... CONVERT TO...这样才能将之前的列 a 字符集从 UTF8 修改为 UTF8MB4。


业务表结构设计实战

用户性别设计

设计表结构时,你会遇到一些固定选项值的字段。例如,性别字段(Sex),只有男或女;又或者状态字段(State),有效的值为运行、停止、重启等有限状态。

tinyint 列 sex 表示用户性别,但这样设计问题比较明显。

表达不清:在具体存储时,0 表示女,还是 1 表示女呢?每个业务可能有不同的潜规则;

脏数据:因为是 tinyint,因此除了 0 和 1,用户完全可以插入 2、3、4 这样的数值,最终表中存在无效数据的可能,后期再进行清理,代价就非常大了。

在 MySQL 8.0 版本之前,可以使用 ENUM 字符串枚举类型,只允许有限的定义值插入。如果将参数 SQL_MODE 设置为严格模式,插入非定义数据就会报错

账户密码存储设计

推荐的设计密码,列 password 存储的格式如下:

$salt$cryption_algorithm$value


$salt:表示动态盐,每次用户注册时业务产生不同的盐值,并存储在数据库中。若做得再精细一点,可以动态盐值 + 用户注册日期合并为一个更为动态的盐值。

$cryption_algorithm:表示加密的算法,如 v1 表示 MD5 加密算法,v2 表示 AES256 加密算法,v3 表示 AES512 加密算法等。

$value:表示加密后的字符串。

总结

  1. CHAR 和 VARCHAR 虽然分别用于存储定长和变长字符,但对于变长字符集(如 GBK、UTF8MB4),其本质是一样的,都是变长,设计时完全可以用 VARCHAR 替代 CHAR;
  2. 推荐 MySQL 字符集默认设置为 UTF8MB4,可以用于存储 emoji 等扩展字符;
  3. 排序规则很重要,用于字符的比较和排序,但大部分场景不需要用区分大小写的排序规则;
  4. 修改表中已有列的字符集,使用命令 ALTER TABLE ... CONVERT TO ....;
  5. 用户性别,运行状态等有限值的列,MySQL 8.0.16 版本直接使用 CHECK 约束机制,之前的版本可使用 ENUM 枚举字符串类型,外加 SQL_MODE 的严格模式;
  6. 业务隐私信息,如密码、手机、信用卡等信息,需要加密。简单的MD5算法是可以进行暴力破解,并不安全,推荐使用动态盐+动态加密算法进行隐私数据的存储。

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