数据库设计规范

数据库设计规范一、总则规范（一）适用范围。本规范适用于公司所有数据库设计项目，涵盖数据建模、表结构设计、索引优化、安全策略等全生命周期管理。1.数据建模需遵循范式化设计原则，第三范式要求严格实施，特殊场景允许局部反范式但必须提供详细说明。2.表结构命名采用"业务领域+对象类型+属性"三级命名法，例如"订单主表"对应"order_main"。3.关系型数据库优先选用MySQL5.7以上版本，PostgreSQL需说明业务场景及性能测试数据。（二）基本原则。数据库设计必须满足一致性、完整性、可用性、扩展性四项核心要求，其中完整性优先级最高。1.主键设计必须唯一标识记录，禁止使用自增ID作为唯一约束场景，分布式系统建议UUID+时间戳复合主键。2.外键约束必须明确级联更新与删除规则，禁止跨库外键设计，特殊情况需通过触发器实现数据一致性。3.数据类型选择需考虑存储效率与查询性能，字符串类型建议统一使用UTF8MB4编码，数值类型按实际需求选择INT、BIGINT或DECIMAL。二、表结构设计标准（一）字段命名规范。所有字段命名必须使用下划线分隔，首字母小写，禁止使用中文、特殊符号及数据库保留字。1.日期类型字段统一命名为"日期字段_类型"，例如"创建日期_yyyyMMdd"。2.状态字段必须命名为"状态字段_枚举"，值域限制在0-9范围内，禁止使用汉字状态描述。3.计数器字段命名需体现递增特性，如"累计数量_自增"。（二）非空约束。除明确说明的备用字段外，所有业务字段必须设置非空约束，特殊情况需提供数据初始化方案。1.用户表手机号字段必须非空，邮箱字段根据业务需求设置非空。2.订单表金额字段非空，且必须实现范围校验（0-1000000）。3.交易流水表时间戳字段非空，且需保证插入时系统时间误差小于5秒。（三）默认值设置。所有允许为空的字段必须设置业务默认值，默认值需有明确业务含义。1.订单表状态字段默认值"0"，对应"待付款"状态。2.用户表性别字段默认值"2"，对应"未知"选项。3.地址表国家字段默认值"中国"，需与主数据表关联。三、索引设计规范（一）索引创建原则。索引创建必须遵循"按需创建、避免冗余"原则，禁止全表索引。1.查询频率超过100次/小时的字段必须创建单列索引，例如订单表的订单号字段。2.联合查询必须创建组合索引，排序字段需放在索引末位。3.范围查询字段禁止创建前缀索引，精确查询字段允许前缀索引。（二）索引命名规则。索引命名需包含表名和字段名，使用下划线分隔，格式为"表名_字段名_类型"。1.用户表手机号字段索引命名为"user_mobile_index"。2.商品表价格字段范围索引命名为"product_price_range_idx"。3.订单表创建时间字段索引命名为"order_create_time_idx"。（三）索引维护策略。索引创建后需定期评估，删除无用索引必须经过性能测试。1.每季度对全库索引进行扫描，删除使用率低于5%的索引。2.索引重建必须安排在业务低峰期，优先级低于系统维护窗口。3.分库分表场景需采用局部索引策略，禁止跨分片索引。四、数据安全规范（一）敏感数据脱敏。身份证、手机号等敏感数据必须实施脱敏处理，脱敏规则需文档化。1.身份证前6位+后4位显示，中间星号处理，例如"1101011234"。2.手机号前3位+后4位显示，中间星号处理，例如"1385678"。3.银行卡号显示末6位，中间用星号占位。（二）权限控制标准。数据库权限必须遵循最小权限原则，禁止授予不必要的系统权限。1.应用开发需按模块申请权限，禁止使用数据库管理员账号。2.数据库账号必须设置密码复杂度要求，每90天强制更换。3.权限变更必须记录操作日志，包括变更人、时间、权限范围。（三）数据加密要求。传输加密必须使用SSL连接，存储加密需根据数据敏感度分级实施。1.生产环境所有数据库连接必须强制使用SSL，证书有效期不超过1年。2.PII数据必须实施列级加密，加密算法需与业务系统保持一致。3.敏感数据备份必须进行加密存储，访问需多因素认证。五、性能优化标准（一）查询优化规范。所有SQL查询必须进行性能分析，复杂查询需提供执行计划。1.JOIN操作必须明确ON条件，禁止隐式JOIN。2.子查询必须评估嵌套层级，超过3层需重构为临时表。3.LIKE查询禁止前缀模糊，例如"%'keyword'"禁止使用。（二）慢查询处理。慢查询阈值统一设置为1秒，必须建立监控告警机制。1.慢查询必须添加EXPLAIN分析，优化方案需量化性能提升数据。2.热点数据表建议分区，分区键选择业务查询频率最高的字段。3.大表查询必须使用LIMIT分页，禁止一次性加载全部数据。（三）缓存使用策略。数据库查询结果必须优先走缓存，缓存失效策略需明确。1.读取频繁的查询结果必须配置Redis缓存，缓存有效期30分钟。2.缓存穿透场景需设置布隆过滤器，缓存击穿需采用互斥锁。3.缓存更新必须实现发布订阅机制，保证数据一致性。六、运维管理规范（一）备份恢复策略。全量备份与增量备份必须双重保障，恢复测试每年至少一次。1.全量备份每日凌晨执行，保留最近7天历史记录。2.增量备份每小时执行，存储在异地存储系统。3.恢复测试需覆盖主备切换、数据损坏修复等场景。（二）监控指标体系。必须监控CPU、内存、IOPS、连接数等关键指标。1.CPU使用率超过70%需告警，阈值设置必须结合业务峰值。2.连接数超过数据库最大连接数需自动扩容，扩容阈值设定为85%。3.IOPS低于1000需评估硬件性能，禁止通过增加索引解决。（三）变更管理流程。所有数据库变更必须经过评审，变更窗口需提前发布。1.结构变更必须制定回滚方案，变更前需完整备份。2.参数调整需验证对其他业务的影响，禁止临时变更。3.变更实施必须双人在场确