痛点

软件行业唯一不变的就是变化，比如功能上线之后，客户或 PM 需要对已有的功能增加一些合理的需求，完成这些工作必须通过添加字段解决，或者某些功能的实现需要通过增加字段来降低实现的复杂性等等。

这些问题都会改动线上的数据库表结构，一旦改动就会导致锁表，会使所有的写入操作一直等待，直到表锁关闭，特别是对于数据量大的热点表，添加一个字段可能会因为锁表时间过长而导致部分请求超时，这可能会对企业间接造成经济上的损失。

解决方案

增加 json 格式的扩展字段。

下面配合一些代码来描述这个解决方案，读者便于去理解。另外，MySQL 系列面试题和答案全部整理好了，微信搜索Java技术栈，在后台发送：面试，可以在线阅读。

mysql 数据库脚本： 

DROP TABLE IF EXISTS `cs_dustbin`;  CREATE TABLE IF NOT EXISTS `cs_dustbin` (    `id` VARCHAR(45) NOT NULL COMMENT 主键自增id,    `rfid_no` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT rfid 卡号,    `state` INT(1) NOT NULL COMMENT 垃圾桶状态：0：已注销；1：未使用；2：待使用；3：已使用(绑定收集点)；,    `user_id` INT NOT NULL COMMENT 登记人，负责录入垃圾桶的人,    `type` INT(1) NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT 垃圾桶类型：1：餐厨垃圾桶,    `street_code` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT 所在镇街 code，根据状态，这里的含义可能是领用镇街、退还镇街。,    `create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT 创建时间,    `update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT now() COMMENT 更新时间,    `ext` VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT {} COMMENT 扩展字段,    ...    PRIMARY KEY (`id`))  ENGINE = InnoDB  COMMENT = 垃圾桶表;

Java 代码： 

import com.alibaba.fastjson.JSON;  import lombok.Data;  import javax.validation.constraints.NotNull;  import java.util.Date;  import java.util.List;  /**   * 垃圾桶实体   * Created by Blink on 6/28/2018 AD.   *   * @author Blink   */  @Data  public class Dustbin {      private String id;      /**       * rfid 卡号       */      @NotNull      private String rfidNo;      /**       * 垃圾桶状态：0：已注销；1：未使用；2：待使用；3：已使用(绑定收集点)；       * 对应 Dustbin.StateEnum 类       */      @NotNull      private Integer state;      /**       * 录入垃圾桶的人员id       */      @NotNull      private Long userId;      /**       * 垃圾桶类型：1：餐厨垃圾桶       * DefaultValue: 1       */      @NotNull      private Integer type;     /**       * 所在镇街 code       * 根据状态，这里的含义可能是领用镇街、退还镇街       */      private Integer streetCode;      /**       * 创建时间       * defaultValue : now()       */      @NotNull      private Date createTime;      /**       * 更新时间       */      @NotNull      private Date updateTime;      /**       * 扩展字段，详细数据查看 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);      }      /**       * 垃圾桶扩展属性       * Created by Blink on 6/28/2018 AD.      *       * @author Blink       */      @Data      public static class DustbinExt {          /**           * 所在镇街           * 根据状态，这里的含义可能是领用镇街、退还镇街、绑定的镇街           */          private String street;          /**           * 客户（收集点）id，绑定收集点的时候需要填入           * 根据目前的需求（2018-06-29），当收集点解绑的时候           * 需要保存垃圾桶最新绑定收集点名称，所以在解绑垃圾桶的时候不会把这个信息删掉           * 只有当绑定收集点的时候才把他覆盖           */          private Long customerId;          /**           * 客户（收集点）名称，绑定收集点的时候需要填入           * 根据目前的需求（2018-06-29），当收集点解绑的时候           * 需要保存垃圾桶最新绑定收集点名称，所以在解绑垃圾桶的时候不会把这个信息删掉           * 只有当绑定收集点的时候才把他覆盖           */          private String customer;           /**           * 损坏部位           * 1：桶盖；2：桶口；3：桶身；4：桶轴；5：桶底；6：桶轮；           * 对应 DustbinDamagePartEnum 类           */          private List<Integer> parts;      }      ...  }

mysql 脚本可以看到扩展字段的信息：

ext VARCHAR(1000) NOT NULL DEFAULT {} COMMENT 扩展字段 

可以看到这么一段 Java 代码： 

...  /**   * 扩展字段，详细字段查看 DustbinExt 类   * 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 字段就是用来存储 json 格式的数据，它可以动态地增加任何字段，甚至是对象，不需要通过 DDL（Data Definition Language） 去创建字段，非常适合用来解决上面提到的问题。

Java 代码在这里起到辅助性作用，通过定义一个内部类来管理扩展字段的属性，方便我们了解和管理扩展字段，提高代码的可读性和可维护性，java 这种方式也是笔者总结出来的较为优雅的做法（个人观点）。

局限性

有经验的读者可能会提出，ext 字段在 Mysql 5.7.8 以下版本无法对扩展字段中的某一个或一部分字段建立索引，因为 Mysql 5.7.8 版本以下不支持（Mysql 5.7.8 支持为 Json Data Type 建立索引）。MySQL数据库开发的 36 条军规！

没错，这是这个解决方案的一个局限性，在 Mysql 5.7.8 以下版本，我的建议是， ext 扩展字段不要存储热点数据，只存储非热点数据，这样就可以避免查询操作，降低维护 ext 字段带来的成本和风险，那如何识别新增字段是不是热点数据呢？

这个需要结合实际业务需求来判断，也可以询问对业务和技术更有经验的同事，便于读者更快得出结论。

终极版解决方案

在一些极端的情况下，变化可能来得太快，而我们要的是减少变化带来的成本和风险，所以在表设计之初可以根据自身经验，或者找更有经验的人寻求帮助，预估一下需要预留多少个备用字段，再配合扩展字段，基本上可以把改变（添加字段）表结构的次数降至一个非常少的次数。

总结

在特殊情况下，通过扩展字段 + 预留字段基本上可以做到动态扩展字段，又不会影响为热点数据建立索引的情况，这样我们得到了一个非常灵活的表结构，便于我们应对未来的变化，但是请注意，要维护好我们的实体，包括里面的每一个字段，敬畏每一行代码。

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