1. <strong id="7actg"></strong>
    2. <table id="7actg"></table>

    3. <address id="7actg"></address>
      <address id="7actg"></address>
      1. <object id="7actg"><tt id="7actg"></tt></object>

        MySQL + JSON = 王炸!!

        共 14943字,需瀏覽 30分鐘

         ·

        2022-02-12 08:36

        點(diǎn)擊關(guān)注公眾號(hào),Java干貨及時(shí)送達(dá)

        關(guān)系型的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)存在一定的弊端,因?yàn)樗枰A(yù)先定義好所有的列以及列對(duì)應(yīng)的類型。但是業(yè)務(wù)在發(fā)展過(guò)程中,或許需要擴(kuò)展單個(gè)列的描述功能,這時(shí),如果能用好 JSON 數(shù)據(jù)類型,那就能打通關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)之間的界限,為業(yè)務(wù)提供更好的架構(gòu)選擇。

        當(dāng)然,很多同學(xué)在用 JSON 數(shù)據(jù)類型時(shí)會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,其中最容易犯的誤區(qū)就是將類型 JSON 簡(jiǎn)單理解成字符串類型。但當(dāng)你看完這篇文章后,會(huì)真正認(rèn)識(shí)到 JSON 數(shù)據(jù)類型的威力,從而在實(shí)際工作中更好地存儲(chǔ)非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。

        JSON 數(shù)據(jù)類型


        JSON(JavaScript Object Notation)主要用于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)之間的數(shù)據(jù)交換。MySQL 支持RFC 7159定義的 JSON 規(guī)范,主要有 JSON 對(duì)象JSON 數(shù)組 兩種類型。下面就是 JSON 對(duì)象,主要用來(lái)存儲(chǔ)圖片的相關(guān)信息:

        {
         "Image": {
           "Width": 800,
           "Height": 600,
           "Title""View from 15th Floor",
           "Thumbnail": {
             "Url""http://www.example.com/image/481989943",
             "Height": 125,
             "Width": 100
           },
         "IDs": [116, 943, 234, 38793]
         }
        }

        從中你可以看到, JSON 類型可以很好地描述數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容,比如這張圖片的寬度、高度、標(biāo)題等(這里使用到的類型有整型、字符串類型)。

        JSON對(duì)象除了支持字符串、整型、日期類型,JSON 內(nèi)嵌的字段也支持?jǐn)?shù)組類型,如上代碼中的 IDs 字段。

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        另一種 JSON 數(shù)據(jù)類型是數(shù)組類型,如:

        [
           {
             "precision""zip",
             "Latitude": 37.7668,
             "Longitude": -122.3959,
             "Address""",
             "City""SAN FRANCISCO",
             "State""CA",
             "Zip""94107",
             "Country""US"
           },
           {
             "precision""zip",
             "Latitude": 37.371991,
             "Longitude": -122.026020,
             "Address""",
             "City""SUNNYVALE",
             "State""CA",
             "Zip""94085",
             "Country""US"
           }
         ]

        上面的示例演示的是一個(gè) JSON 數(shù)組,其中有 2 個(gè) JSON 對(duì)象。

        到目前為止,可能很多同學(xué)會(huì)把 JSON 當(dāng)作一個(gè)很大的字段串類型,從表面上來(lái)看,沒(méi)有錯(cuò)。但本質(zhì)上,JSON 是一種新的類型,有自己的存儲(chǔ)格式,還能在每個(gè)對(duì)應(yīng)的字段上創(chuàng)建索引,做特定的優(yōu)化,這是傳統(tǒng)字段串無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

        JSON 類型的另一個(gè)好處是無(wú)須預(yù)定義字段,字段可以無(wú)限擴(kuò)展。而傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的列都需預(yù)先定義,想要擴(kuò)展需要執(zhí)行 ALTER TABLE ... ADD COLUMN ... 這樣比較重的操作。

        需要注意是,JSON 類型是從 MySQL 5.7 版本開(kāi)始支持的功能,而 8.0 版本解決了更新 JSON 的日志性能瓶頸。如果要在生產(chǎn)環(huán)境中使用 JSON 數(shù)據(jù)類型,強(qiáng)烈推薦使用 MySQL 8.0 版本。

        講到這兒,你已經(jīng)對(duì) JSON 類型的基本概念有所了解了,接下來(lái),我們進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié):如何在業(yè)務(wù)中用好JSON類型?

        點(diǎn)擊關(guān)注公眾號(hào),Java干貨及時(shí)送達(dá)

        業(yè)務(wù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)


        用戶登錄設(shè)計(jì)

        在數(shù)據(jù)庫(kù)中,JSON 類型比較適合存儲(chǔ)一些修改較少、相對(duì)靜態(tài)的數(shù)據(jù),比如用戶登錄信息的存儲(chǔ)如下:

        DROP TABLE IF EXISTS UserLogin;

        CREATE TABLE UserLogin (
            userId BIGINT NOT NULL,
            loginInfo JSON,
            PRIMARY KEY(userId)
        );

        由于當(dāng)前業(yè)務(wù)的登錄方式越來(lái)越多樣化,如同一賬戶支持手機(jī)、微信、QQ 賬號(hào)登錄,所以這里可以用 JSON 類型存儲(chǔ)登錄的信息。

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        接著,插入下面的數(shù)據(jù):

        SET @a = '
        {
           "cellphone" : "13918888888",
           "wxchat" : "破產(chǎn)碼農(nóng)",
           "QQ" : "82946772"
        }
        '
        ;

        INSERT INTO UserLogin VALUES (1,@a);

        SET @b = '
        {  
          "cellphone" : "15026888888"
        }
        '
        ;

        INSERT INTO UserLogin VALUES (2,@b);

        從上面的例子中可以看到,用戶 1 登錄有三種方式:手機(jī)驗(yàn)證碼登錄、微信登錄、QQ 登錄,而用戶 2 只有手機(jī)驗(yàn)證碼登錄。

        而如果不采用 JSON 數(shù)據(jù)類型,就要用下面的方式建表:

        SELECT
            userId,
            JSON_UNQUOTE(JSON_EXTRACT(loginInfo,"$.cellphone")) cellphone,
            JSON_UNQUOTE(JSON_EXTRACT(loginInfo,"$.wxchat")) wxchat
        FROM UserLogin;
        +--------+-------------+--------------+
        | userId | cellphone   | wxchat       |
        +--------+-------------+--------------+
        |      1 | 13918888888 | 破產(chǎn)碼農(nóng)     |
        |      2 | 15026888888 | NULL         |
        +--------+-------------+--------------+
        2 rows in set (0.01 sec)

        當(dāng)然了,每次寫(xiě) JSON_EXTRACT、JSON_UNQUOTE 非常麻煩,MySQL 還提供了 ->> 表達(dá)式,和上述 SQL 效果完全一樣:

        SELECT 
            userId,
            loginInfo->>"$.cellphone" cellphone,
            loginInfo->>"$.wxchat" wxchat
        FROM UserLogin;

        當(dāng) JSON 數(shù)據(jù)量非常大,用戶希望對(duì) JSON 數(shù)據(jù)進(jìn)行有效檢索時(shí),可以利用 MySQL 的 函數(shù)索引 功能對(duì) JSON 中的某個(gè)字段進(jìn)行索引。

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        比如在上面的用戶登錄示例中,假設(shè)用戶必須綁定唯一手機(jī)號(hào),且希望未來(lái)能用手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行用戶檢索時(shí),可以創(chuàng)建下面的索引:

        ALTER TABLE UserLogin ADD COLUMN cellphone VARCHAR(255) AS (loginInfo->>"$.cellphone");

        ALTER TABLE UserLogin ADD UNIQUE INDEX idx_cellphone(cellphone);

        上述 SQL 首先創(chuàng)建了一個(gè)虛擬列 cellphone,這個(gè)列是由函數(shù) loginInfo->>"$.cellphone" 計(jì)算得到的。然后在這個(gè)虛擬列上創(chuàng)建一個(gè)唯一索引 idx_cellphone。這時(shí)再通過(guò)虛擬列 cellphone 進(jìn)行查詢,就可以看到優(yōu)化器會(huì)使用到新創(chuàng)建的 idx_cellphone 索引:

        EXPLAIN SELECT  *  FROM UserLogin 
        WHERE cellphone = '13918888888'\G
        *************************** 1. row ***************************
                   id: 1
          select_type: SIMPLE
                table: UserLogin
           partitions: NULL
                 type: const
        possible_keys: idx_cellphone
                  key: idx_cellphone
              key_len: 1023
                  ref: const
                 rows: 1
             filtered: 100.00
                Extra: NULL
        1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

        當(dāng)然,我們可以在一開(kāi)始創(chuàng)建表的時(shí)候,就完成虛擬列及函數(shù)索引的創(chuàng)建。如下表創(chuàng)建的列 cellphone 對(duì)應(yīng)的就是 JSON 中的內(nèi)容,是個(gè)虛擬列;uk_idx_cellphone 就是在虛擬列 cellphone 上所創(chuàng)建的索引。

        CREATE TABLE UserLogin (
            userId BIGINT,
            loginInfo JSON,
            cellphone VARCHAR(255) AS (loginInfo->>"$.cellphone"),
            PRIMARY KEY(userId),
            UNIQUE KEY uk_idx_cellphone(cellphone)
        );

        用戶畫(huà)像設(shè)計(jì)

        某些業(yè)務(wù)需要做用戶畫(huà)像(也就是對(duì)用戶打標(biāo)簽),然后根據(jù)用戶的標(biāo)簽,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)品推薦。這份架構(gòu)師圖譜建議看看,少走彎路。

        比如:

        • 在電商行業(yè)中,根據(jù)用戶的穿搭喜好,推薦相應(yīng)的商品;
        • 在音樂(lè)行業(yè)中,根據(jù)用戶喜歡的音樂(lè)風(fēng)格和常聽(tīng)的歌手,推薦相應(yīng)的歌曲;
        • 在金融行業(yè),根據(jù)用戶的風(fēng)險(xiǎn)喜好和投資經(jīng)驗(yàn),推薦相應(yīng)的理財(cái)產(chǎn)品。

        在這,我強(qiáng)烈推薦你用 JSON 類型在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)用戶畫(huà)像信息,并結(jié)合 JSON 數(shù)組類型和多值索引的特點(diǎn)進(jìn)行高效查詢。假設(shè)有張畫(huà)像定義表:

        CREATE TABLE Tags (
            tagId bigint auto_increment,
            tagName varchar(255) NOT NULL,
            primary key(tagId)
        );

        SELECT * FROM Tags;
        +-------+--------------+
        | tagId | tagName      |
        +-------+--------------+
        |     1 | 70后         |
        |     2 | 80后         |
        |     3 | 90后         |
        |     4 | 00后         |
        |     5 | 愛(ài)運(yùn)動(dòng)       |
        |     6 | 高學(xué)歷       |
        |     7 | 小資         |
        |     8 | 有房         |
        |     9 | 有車(chē)         |
        |    10 | ??措娪?nbsp;    |
        |    11 | 愛(ài)網(wǎng)購(gòu)       |
        |    12 | 愛(ài)外賣(mài)       |
        +-------+--------------+

        可以看到,表 Tags 是一張畫(huà)像定義表,用于描述當(dāng)前定義有多少個(gè)標(biāo)簽,接著給每個(gè)用戶打標(biāo)簽,比如用戶 David,他的標(biāo)簽是 80 后、高學(xué)歷、小資、有房、??措娪埃挥脩?Tom,90 后、常看電影、愛(ài)外賣(mài)。

        點(diǎn)擊關(guān)注公眾號(hào),Java干貨及時(shí)送達(dá)

        若不用 JSON 數(shù)據(jù)類型進(jìn)行標(biāo)簽存儲(chǔ),通常會(huì)將用戶標(biāo)簽通過(guò)字符串,加上分割符的方式,在一個(gè)字段中存取用戶所有的標(biāo)簽:

        +-------+---------------------------------------+
        |用戶    |標(biāo)簽                                   |
        +-------+---------------------------------------+
        |David  |80后 ; 高學(xué)歷 ; 小資 ; 有房 ;??措娪?nbsp;  |
        |Tom    |90后 ;??措娪?nbsp;; 愛(ài)外賣(mài)                 |
        +-------+---------------------------------------

        這樣做的缺點(diǎn)是:不好搜索特定畫(huà)像的用戶,另外分隔符也是一種自我約定,在數(shù)據(jù)庫(kù)中其實(shí)可以任意存儲(chǔ)其他數(shù)據(jù),最終產(chǎn)生臟數(shù)據(jù)。

        用 JSON 數(shù)據(jù)類型就能很好解決這個(gè)問(wèn)題:

        DROP TABLE IF EXISTS UserTag;
        CREATE TABLE UserTag (
            userId bigint NOT NULL,
            userTags JSON,
            PRIMARY KEY (userId)
        );

        INSERT INTO UserTag VALUES (1,'[2,6,8,10]');
        INSERT INTO UserTag VALUES (2,'[3,10,12]');

        其中,userTags 存儲(chǔ)的標(biāo)簽就是表 Tags 已定義的那些標(biāo)簽值,只是使用 JSON 數(shù)組類型進(jìn)行存儲(chǔ)。

        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 8.0.17 版本開(kāi)始支持 Multi-Valued Indexes,用于在 JSON 數(shù)組上創(chuàng)建索引,并通過(guò)函數(shù) member of、json_contains、json_overlaps 來(lái)快速檢索索引數(shù)據(jù)。所以你可以在表 UserTag 上創(chuàng)建 Multi-Valued Indexes:

        ALTER TABLE UserTag
        ADD INDEX idx_user_tags ((cast((userTags->"$") as unsigned array)));

        如果想要查詢用戶畫(huà)像為常看電影的用戶,可以使用函數(shù) MEMBER OF:

        EXPLAIN SELECT * FROM UserTag 
        WHERE 10 MEMBER OF(userTags->"$")\G
        *************************** 1. row ***************************
                   id: 1
          select_type: SIMPLE
                table: UserTag
           partitions: NULL
                 type: ref
        possible_keys: idx_user_tags
                  key: idx_user_tags
              key_len: 9
                  ref: const
                 rows: 1
             filtered: 100.00
                Extra: Using where
        1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

        SELECT * FROM UserTag 
        WHERE 10 MEMBER OF(userTags->"$");
        +--------+---------------+
        | userId | userTags      |
        +--------+---------------+
        |      1 | [2, 6, 8, 10] |
        |      2 | [3, 10, 12]   |
        +--------+---------------+
        2 rows in set (0.00 sec)

        如果想要查詢畫(huà)像為 80 后,且常看電影的用戶,可以使用函數(shù) JSON_CONTAINS:

        EXPLAIN SELECT * FROM UserTag 
        WHERE JSON_CONTAINS(userTags->"$"'[2,10]')\G
        *************************** 1. row ***************************
                   id: 1
          select_type: SIMPLE
                table: UserTag
           partitions: NULL
                 type: range
        possible_keys: idx_user_tags
                  key: idx_user_tags
              key_len: 9
                  ref: NULL
                 rows: 3
             filtered: 100.00
                Extra: Using where
        1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

        SELECT * FROM UserTag 
        WHERE JSON_CONTAINS(userTags->"$"'[2,10]');
        +--------+---------------+
        | userId | userTags      |
        +--------+---------------+
        |      1 | [2, 6, 8, 10] |
        +--------+---------------+
        1 row in set (0.00 sec)

        如果想要查詢畫(huà)像為 80 后、90 后,且常看電影的用戶,則可以使用函數(shù) JSON_OVERLAP:

        EXPLAIN SELECT * FROM UserTag 
        WHERE JSON_OVERLAPS(userTags->"$"'[2,3,10]')\G
        *************************** 1. row ***************************
                   id: 1
          select_type: SIMPLE
                table: UserTag
           partitions: NULL
                 type: range
        possible_keys: idx_user_tags
                  key: idx_user_tags
              key_len: 9
                  ref: NULL
                 rows: 4
             filtered: 100.00
                Extra: Using where
        1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

        SELECT * FROM UserTag 
        WHERE JSON_OVERLAPS(userTags->"$"'[2,3,10]');
        +--------+---------------+
        | userId | userTags      |
        +--------+---------------+
        |      1 | [2, 6, 8, 10] |
        |      2 | [3, 10, 12]   |
        +--------+---------------+
        2 rows in set (0.01 sec)

        總結(jié)


        JSON 類型是 MySQL 5.7 版本新增的數(shù)據(jù)類型,用好 JSON 數(shù)據(jù)類型可以有效解決很多業(yè)務(wù)中實(shí)際問(wèn)題。

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        最后,我總結(jié)下今天的重點(diǎn)內(nèi)容:

        • 使用 JSON 數(shù)據(jù)類型,推薦用 MySQL 8.0.17 以上的版本,性能更好,同時(shí)也支持 Multi-Valued Indexes;
        • JSON 數(shù)據(jù)類型的好處是無(wú)須預(yù)先定義列,數(shù)據(jù)本身就具有很好的描述性;
        • 不要將有明顯關(guān)系型的數(shù)據(jù)用 JSON 存儲(chǔ),如用戶余額、用戶姓名、用戶身份證等,這些都是每個(gè)用戶必須包含的數(shù)據(jù);
        • JSON 數(shù)據(jù)類型推薦使用在不經(jīng)常更新的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
        版權(quán)聲明:本文為博主原創(chuàng)文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版權(quán)協(xié)議,轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接和本聲明。

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