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 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，特別是對于數據量大的熱點表，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技術棧，在后臺發送：面試，可以在線閱讀。

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）。MySQL數據庫開發的 36 條軍規！

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，便于讀者更快得出結論。

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，便于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。

最后，關注公眾號Java技術棧，在后臺回復：面試，可以獲取我整理的 MySQL 系列面試題和答案，非常齊全。