作者：李瑜寧
來源：https://juejin.cn/post/6844903640990220302
筆者的動態字段擴展解決方案主要針對 Mysql 5.7.8 以下版本，在 Mysql 5.7.8 已經新增 JSON Data Type，同樣適用該方案，而且情況變得更加簡單。
痛點
軟件行業唯一不變的就是變化，比如功能上線之后，客戶或 PM 需要對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，或者某些功能的實現需要通過增加字段來降低實現的復雜性等等。
這些問題都會改動線上的數據庫表結構，一旦改動就會導致鎖表，會使所有的寫入操作一直等待，直到表鎖關閉，特別是對於數據量大的熱點表，添加一個字段可能會因為鎖表時間過長而導致部分請求超時，這可能會對企業間接造成經濟上的損失。
解決方案
增加 json 格式的擴展字段。
下面配合一些代碼來描述這個解決方案，讀者便於去理解。
mysql 數據庫腳本：
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',
`state` INT(1) NOT NULL COMMENT '垃圾桶狀態：0：已注銷；1：未使用；2：待使用；3：已使用(綁定收集點)；',
`user_id` INT NOT NULL COMMENT '登記人，負責錄入垃圾桶的人',
`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 '所在鎮街 code，根據狀態，這里的含義可能是領用鎮街、退還鎮街。',
`create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT '創建時間',
`update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT '更新時間',
`ext` VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT '{}' COMMENT '擴展字段',
...
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;
/**
* 垃圾桶實體
* Created by Blink on 6/28/2018 AD.
*
* @author Blink
*/
@Data
public class Dustbin {
private String id;
/**
* rfid 卡號
*/
@NotNull
private String rfidNo;
/**
* 垃圾桶狀態：0：已注銷；1：未使用；2：待使用；3：已使用(綁定收集點)；
* 對應 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;
/**
* 所在鎮街 code
* 根據狀態，這里的含義可能是領用鎮街、退還鎮街
*/
private Integer streetCode;
/**
* 創建時間
* defaultValue : now()
*/
@NotNull
private Date createTime;
/**
* 更新時間
*/
@NotNull
private Date updateTime;
/**
* 擴展字段，詳細數據查看 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);
}
/**
* 垃圾桶擴展屬性
* Created by Blink on 6/28/2018 AD.
*
* @author Blink
*/
@Data
public static class DustbinExt {
/**
* 所在鎮街
* 根據狀態，這里的含義可能是領用鎮街、退還鎮街、綁定的鎮街
*/
private String street;
/**
* 客戶（收集點）id，綁定收集點的時候需要填入
* 根據目前的需求（2018-06-29），當收集點解綁的時候
* 需要保存垃圾桶最新綁定收集點名稱，所以在解綁垃圾桶的時候不會把這個信息刪掉
* 只有當綁定收集點的時候才把他覆蓋
*/
private Long customerId;
/**
* 客戶（收集點）名稱，綁定收集點的時候需要填入
* 根據目前的需求（2018-06-29），當收集點解綁的時候
* 需要保存垃圾桶最新綁定收集點名稱，所以在解綁垃圾桶的時候不會把這個信息刪掉
* 只有當綁定收集點的時候才把他覆蓋
*/
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；
* 對應 DustbinDamagePartEnum 類
*/
private List<Integer> parts;
}
...
}
mysql 腳本可以看到擴展字段的信息：
ext VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT '{}' COMMENT '擴展字段'
可以看到這么一段 Java 代碼：
...
/**
* 擴展字段，詳細字段查看 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 json 格式的數據，它可以動態地增加任何字段，甚至是對象，不需要通過 DDL（Data Definition Language） 去創建字段，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，通過定義一個內部類來管理擴展字段的屬性，方便我們了解和管理擴展字段，提高代碼的可讀性和可維護性，java 這種方式也是筆者總結出來的較為優雅的做法（個人觀點）。
局限性
有經驗的讀者可能會提出，ext 字段在 Mysql 5.7.8 以下版本無法對擴展字段中的某一個或一部分字段建立索引，因為 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）。
沒錯，這是這個解決方案的一個局限性，在 Mysql 5.7.8 以下版本，我的建議是， ext 擴展字段不要存儲熱點數據，只存儲非熱點數據，這樣就可以避免查詢操作，降低維護 ext 字段帶來的成本和風險，那如何識別新增字段是不是熱點數據呢？這個需要結合實際業務需求來判斷，也可以詢問對業務和技術更有經驗的同事，便於讀者更快得出結論。
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險，所以在表設計之初可以根據自身經驗，或者找更有經驗的人尋求幫助，預估一下需要預留多少個備用字段，再配合擴展字段，基本上可以把改變（添加字段）表結構的次數降至一個非常少的次數。
總結
在特殊情況下，通過擴展字段 + 預留字段基本上可以做到動態擴展字段，又不會影響為熱點數據建立索引的情況，這樣我們得到了一個非常靈活的表結構，便於我們應對未來的變化，但是請注意，要維護好我們的實體，包括里面的每一個字段，敬畏每一行代碼。
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