多属性、多分类MySQL模式设计

0、导读

这是来自B乎的一个问答。
当数据同时具备多个属性/分类时，改如何设计表结构和查询？

1、需求描述

我偶尔也会逛逛B乎，看到一些感兴趣的话题也会回复下。
有一次，看到这样的一个话题：

链接：https://www.zhihu.com/question/337083976/answer/767075575

[mysql] 当数据同时属于多个分类时，该怎么查询？

分类cate字段为[1,2,3,4,5] ，假如要查询满足分类'2'和'5' 的数据该怎么查询？
我尝试过用 cate like '%2%' AND cate like '%5%'去查。
想问有没有更好的办法，我这样写数据少了还好，多了根本没法查，效率太低了。

恰好我以前做过类似的业务需求设计，所以就回复了这个问题。

2、模式设计思路

这个需求可以有几种不同的解决思路，我们分别展开说一下。

2.1 用bit数据类型

大概思路如下：
1、物品属性列c1 用bit数据类型 来表示，也就是只有0、1两种取值
2、当物品属性具备某个分类属性时，其值为1，否则为0
3、假如共有5个分类，当物品拥有全部分类属性时，则其值为11111，若其不具备第3个分类属性，则其值为11011，在数据库中转成十进制存储
4、上述两种情况下，将二进制转换成十进制表示，即分别是31和27（建议横版观看，可左右滑动）

[[e-mail]] [zhishutang]> select conv(11111, 2, 10), conv(11011, 2, 10);
+--------------------+--------------------+
| conv(11111, 2, 10) | conv(11011, 2, 10) |
+--------------------+--------------------+
| 31                 | 27                 |
+--------------------+--------------------+

5、然后，只需要对该列用十进制值进行查询比对就行
6、现在如果想判断是否同时具备2、5两个分类属性时，其二进制表示为01001，转成十进制为9，只需要用条件 where c1=9 即可

我们来演示一下：（建议横版观看，可左右滑动）

[[e-mail]] [zhishutang]>show create table t_bit\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t_bit
Create Table: CREATE TABLE `t_bit` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
  `c2` varchar(10) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `c1` (`c1`)
) ENGINE=InnoDB;

insert into t_bit select 0,conv(00001, 2, 10), 'item1';
insert into t_bit select 0,conv(00011, 2, 10), 'item2';
insert into t_bit select 0,conv(00111, 2, 10), 'item3';
insert into t_bit select 0,conv(01111, 2, 10), 'item4';
insert into t_bit select 0,conv(11111, 2, 10), 'item5';
insert into t_bit select 0,conv(10111, 2, 10), 'item6';
insert into t_bit select 0,conv(11011, 2, 10), 'item7';
insert into t_bit select 0,conv(11101, 2, 10), 'item8';
insert into t_bit select 0,conv(11110, 2, 10), 'item9';

[[e-mail]] [zhishutang]>select * from t_bit;
+----+----+-------+
| id | c1 | c2    |
+----+----+-------+
|  1 |  1 | item1 |
|  2 |  3 | item2 |
|  3 |  7 | item3 |
|  4 | 15 | item4 |
|  5 | 31 | item5 |
|  6 | 23 | item6 |
|  7 | 27 | item7 |
|  8 | 29 | item8 |
|  9 | 30 | item9 |
+----+----+-------+

[[e-mail]] [zhishutang]>select * from t_bit where c1 = conv(11011,2,10);
+----+----+-------+
| id | c1 | c2    |
+----+----+-------+
|  7 | 27 | item7 |
+----+----+-------+

# 同时我们也注意到这个SQL是可以正常使用索引的
[[e-mail]] [zhishutang]>desc select * from t_bit where c1 = conv(11011,2,10)\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t_bit
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: c1
          key: c1
      key_len: 4
          ref: const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL

下面两种方法是B乎网友的回复，大家也可以参考下。

1. 用JSON数据类型，然后利用JSON_CONTAINS()函数进行查询

2. 用SET数据类型，然后利用FIND_IN_SET()函数进行查询

不过，JSON和SET这两种数据类型都不方便加索引以及利用索引扫描，即便是用了5.7的JSON+虚拟列功能，索引效率也是比较低的。而支持JSON数据类型 多值索引(multi-valued Indexes) 也要8.0.17 以上版本才支持。

3、总结

这样看来，总的来说，用二进制转十进制方式来解决本案例需求更为高效，也欢迎提出更多方案思路。

延伸阅读

• Multi-Valued Indexes，https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/create-index.html#create-index-multi-valued

• The SET Type，https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/set.html

Enjoy MySQL :)

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