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 痛點(diǎn)

軟件行業(yè)唯一不變的就是變化，比如功能上線之后，客戶或 PM 需要對(duì)已有的功能增加一些合理的需求，完成這些工作必須通過添加字段解決，或者某些功能的實(shí)現(xiàn)需要通過增加字段來降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性等等。

這些問題都會(huì)改動(dòng)線上的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，一旦改動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致鎖表，會(huì)使所有的寫入操作一直等待，直到表鎖關(guān)閉，特別是對(duì)于數(shù)據(jù)量大的熱點(diǎn)表，添加一個(gè)字段可能會(huì)因?yàn)殒i表時(shí)間過長而導(dǎo)致部分請(qǐng)求超時(shí)，這可能會(huì)對(duì)企業(yè)間接造成經(jīng)濟(jì)上的損失。

解決方案

增加 json 格式的擴(kuò)展字段。

下面配合一些代碼來描述這個(gè)解決方案，讀者便于去理解。另外，MySQL 系列面試題和答案全部整理好了，微信搜索Java技術(shù)棧，在后臺(tái)發(fā)送：面試，可以在線閱讀。

mysql 數(shù)據(jù)庫腳本： 

DROP TABLE IF EXISTS `cs_dustbin`;  
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `cs_dustbin` (  
  `id` VARCHAR(45) NOT NULL COMMENT '主鍵自增id',  
  `rfid_no` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT 'rfid 卡號(hào)',  
  `state` INT(1) NOT NULL COMMENT '垃圾桶狀態(tài)：0：已注銷；1：未使用；2：待使用；3：已使用(綁定收集點(diǎn))；',  
  `user_id` INT NOT NULL COMMENT '登記人，負(fù)責(zé)錄入垃圾桶的人',  
  `type` INT(1) NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT '垃圾桶類型：1：餐廚垃圾桶',  
  `street_code` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '所在鎮(zhèn)街 code，根據(jù)狀態(tài)，這里的含義可能是領(lǐng)用鎮(zhèn)街、退還鎮(zhèn)街。',  
  `create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',  
  `update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT '更新時(shí)間',  
  `ext` VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT '{}' COMMENT '擴(kuò)展字段',  
  ...  
  PRIMARY KEY (`id`))  
ENGINE = InnoDB  
COMMENT = '垃圾桶表'; 

Java 代碼： 

import com.alibaba.fastjson.JSON;  
import lombok.Data;  
import javax.validation.constraints.NotNull;  
import java.util.Date;  
import java.util.List;  
/**  
 * 垃圾桶實(shí)體  
 * Created by Blink on 6/28/2018 AD.  
 *  
 * @author Blink  
 */  
@Data  
public class Dustbin {  
    private String id;  
    /**  
     * rfid 卡號(hào)  
     */  
    @NotNull  
    private String rfidNo;  
    /**  
     * 垃圾桶狀態(tài)：0：已注銷；1：未使用；2：待使用；3：已使用(綁定收集點(diǎn))；  
     * 對(duì)應(yīng) Dustbin.StateEnum 類  
     */  
    @NotNull  
    private Integer state;  
    /**  
     * 錄入垃圾桶的人員id  
     */  
    @NotNull  
    private Long userId;  
    /**  
     * 垃圾桶類型：1：餐廚垃圾桶  
     * DefaultValue: 1  
     */  
    @NotNull  
    private Integer type; 
    /**  
     * 所在鎮(zhèn)街 code  
     * 根據(jù)狀態(tài)，這里的含義可能是領(lǐng)用鎮(zhèn)街、退還鎮(zhèn)街  
     */  
    private Integer streetCode;  
    /**  
     * 創(chuàng)建時(shí)間  
     * defaultValue : now()  
     */  
    @NotNull  
    private Date createTime;  
    /**  
     * 更新時(shí)間  
     */  
    @NotNull  
    private Date updateTime;  
    /**  
     * 擴(kuò)展字段，詳細(xì)數(shù)據(jù)查看 DustbinExt.java  
     * DefaultValue: {}  
     */  
    private String ext;  
    ...  
    public DustbinExt getExtObject() {  
        return JSON.parseObject(this.getExt(), DustbinExt.class);  
    }  
    public void setExtObject(DustbinExt ext) {  
        this.ext = JSON.toJSONString(ext);  
    }  
    /**  
     * 垃圾桶擴(kuò)展屬性  
     * Created by Blink on 6/28/2018 AD. 
     *  
     * @author Blink  
     */  
    @Data  
    public static class DustbinExt {  
        /**  
         * 所在鎮(zhèn)街  
         * 根據(jù)狀態(tài)，這里的含義可能是領(lǐng)用鎮(zhèn)街、退還鎮(zhèn)街、綁定的鎮(zhèn)街  
         */  
        private String street;  
        /**  
         * 客戶（收集點(diǎn)）id，綁定收集點(diǎn)的時(shí)候需要填入  
         * 根據(jù)目前的需求（2018-06-29），當(dāng)收集點(diǎn)解綁的時(shí)候  
         * 需要保存垃圾桶最新綁定收集點(diǎn)名稱，所以在解綁垃圾桶的時(shí)候不會(huì)把這個(gè)信息刪掉  
         * 只有當(dāng)綁定收集點(diǎn)的時(shí)候才把他覆蓋  
         */  
        private Long customerId;  
        /**  
         * 客戶（收集點(diǎn)）名稱，綁定收集點(diǎn)的時(shí)候需要填入  
         * 根據(jù)目前的需求（2018-06-29），當(dāng)收集點(diǎn)解綁的時(shí)候  
         * 需要保存垃圾桶最新綁定收集點(diǎn)名稱，所以在解綁垃圾桶的時(shí)候不會(huì)把這個(gè)信息刪掉  
         * 只有當(dāng)綁定收集點(diǎn)的時(shí)候才把他覆蓋  
         */  
        private String customer;   
        /**  
         * 損壞部位  
         * 1：桶蓋；2：桶口；3：桶身；4：桶軸；5：桶底；6：桶輪；  
         * 對(duì)應(yīng) DustbinDamagePartEnum 類  
         */  
        private List<Integer> parts;  
    }  
    ... 
 } 

mysql 腳本可以看到擴(kuò)展字段的信息：

ext VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT '{}' COMMENT '擴(kuò)展字段' 

可以看到這么一段 Java 代碼： 

...  
/**  
 * 擴(kuò)展字段，詳細(xì)字段查看 DustbinExt 類  
 * DefaultValue: {}  
 */  
private String ext;  
public DustbinExt getExtObject() {  
    return JSON.parseObject(this.getExt(), DustbinExt.class);  
}  
public void setExtObject(DustbinExt ext) {  
    this.ext = JSON.toJSONString(ext);  
}  
... 

可以看到 ext 字段就是用來存儲(chǔ) json 格式的數(shù)據(jù)，它可以動(dòng)態(tài)地增加任何字段，甚至是對(duì)象，不需要通過 DDL（Data Definition Language） 去創(chuàng)建字段，非常適合用來解決上面提到的問題。

Java 代碼在這里起到輔助性作用，通過定義一個(gè)內(nèi)部類來管理擴(kuò)展字段的屬性，方便我們了解和管理擴(kuò)展字段，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，java 這種方式也是筆者總結(jié)出來的較為優(yōu)雅的做法（個(gè)人觀點(diǎn)）。

局限性

有經(jīng)驗(yàn)的讀者可能會(huì)提出，ext 字段在 Mysql 5.7.8 以下版本無法對(duì)擴(kuò)展字段中的某一個(gè)或一部分字段建立索引，因?yàn)?Mysql 5.7.8 版本以下不支持（Mysql 5.7.8 支持為 Json Data Type 建立索引）。MySQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)的 36 條軍規(guī)！

沒錯(cuò)，這是這個(gè)解決方案的一個(gè)局限性，在 Mysql 5.7.8 以下版本，我的建議是， ext 擴(kuò)展字段不要存儲(chǔ)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，只存儲(chǔ)非熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，這樣就可以避免查詢操作，降低維護(hù) ext 字段帶來的成本和風(fēng)險(xiǎn)，那如何識(shí)別新增字段是不是熱點(diǎn)數(shù)據(jù)呢？

這個(gè)需要結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求來判斷，也可以詢問對(duì)業(yè)務(wù)和技術(shù)更有經(jīng)驗(yàn)的同事，便于讀者更快得出結(jié)論。

終極版解決方案

在一些極端的情況下，變化可能來得太快，而我們要的是減少變化帶來的成本和風(fēng)險(xiǎn)，所以在表設(shè)計(jì)之初可以根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，或者找更有經(jīng)驗(yàn)的人尋求幫助，預(yù)估一下需要預(yù)留多少個(gè)備用字段，再配合擴(kuò)展字段，基本上可以把改變（添加字段）表結(jié)構(gòu)的次數(shù)降至一個(gè)非常少的次數(shù)。

總結(jié)

在特殊情況下，通過擴(kuò)展字段 + 預(yù)留字段基本上可以做到動(dòng)態(tài)擴(kuò)展字段，又不會(huì)影響為熱點(diǎn)數(shù)據(jù)建立索引的情況，這樣我們得到了一個(gè)非常靈活的表結(jié)構(gòu)，便于我們應(yīng)對(duì)未來的變化，但是請(qǐng)注意，要維護(hù)好我們的實(shí)體，包括里面的每一個(gè)字段，敬畏每一行代碼。

最后，關(guān)注公眾號(hào)Java技術(shù)棧，在后臺(tái)回復(fù)：面試，可以獲取我整理的 MySQL 系列面試題和答案，非常齊全。