資料排列組合 Data Permutations
Database 最佳化: 資料排列組合 Data Permutations
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在使用 MySQL 或 PostgreSQL 資料庫的時候，我們常常會使用 Auto Increment 的整數去當作我們的鍵值，Int 總共有 4294967295 種排列組合方式，而 BigInt 則總共有 18446744073709551615 種排列組合方式
使用 Auto Increment 的好處是：
- 可以避免每次的鍵值都是不同的，不需要再做額外的欄位資料檢查是否重複
- 可以依照整數順序去判斷資料新增的順序
但這樣也有壞處：
- 資料被刪除後，空出來的鍵值很難被管理，會造成不必要的浪費
- e.g. Queue 資料
- 總資料量被限制，當我們預期資料很有可能超過整數欄位的限制時，資料量超過時還需要處理溢位問題
- e.g. 很多的 Queue 資料
所以若預期資料量很大時，我們會傾向使用字串去當作資料表的鍵值，單一整數的資料排列組合有 10 種 （0-9），而單一字串的資料排列組合有 36 種（0-9 A-Z），雖然整數欄位在資料表搜尋的速度比字串快很多，但是這個是沒辦法的必要之惡。
字串排列組合
在資料庫儲存的字串資料是不區分大小寫的，所以若有一個 Primary 或 Unique 的鍵值，裡面是沒辦法同時儲存 AA、Aa、aA 或 aa 的，所以我們字串鍵值的排列組合只能用不區分大小寫 36 種 (0-9 A-Z) 排列組合去計算。
| 字串長度 | 排列組合 (不區分大小寫) |
|---|---|
| 1 | 36 |
| 2 | 1,296 |
| 3 | 46,656 |
| 4 | 1,679,616 |
| 5 | 60,466,176 |
| 6 | 2,176,782,336 |
| 7 | 78,364,164,096 |
| 8 | 2,821,109,907,456 |
| 9 | 101,559,956,668,416 |
| 10 | 3,656,158,440,062,980 |
| 11 | 131,621,703,842,267,000 |
| 12 | 4,738,381,338,321,620,000 |
| 13 | 170,581,728,179,578,000,000 |
| 14 | 6,140,942,214,464,820,000,000 |
| 15 | 221,073,919,720,733,000,000,000 |
| 16 | 7,958,661,109,946,400,000,000,000 |
| 17 | 286,511,799,958,070,000,000,000,000 |
| 18 | 10,314,424,798,490,500,000,000,000,000 |
| 19 | 371,319,292,745,659,000,000,000,000,000 |
| 20 | 13,367,494,538,843,700,000,000,000,000,000 |
| 21 | 481,229,803,398,374,000,000,000,000,000,000 |
| 22 | 17,324,272,922,341,500,000,000,000,000,000,000 |
| 23 | 623,673,825,204,293,000,000,000,000,000,000,000 |
| 24 | 22,452,257,707,354,600,000,000,000,000,000,000,000 |
| 25 | 808,281,277,464,764,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 26 | 29,098,125,988,731,500,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 27 | 1,047,532,535,594,330,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 28 | 37,711,171,281,396,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 29 | 1,357,602,166,130,260,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 30 | 48,873,677,980,689,300,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 31 | 1,759,452,407,304,810,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 32 | 63,340,286,662,973,300,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 33 | 2,280,250,319,867,040,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 34 | 82,089,011,515,213,400,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 35 | 2,955,204,414,547,680,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 36 | 106,387,358,923,717,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 37 | 3,829,944,921,253,800,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 38 | 137,878,017,165,137,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 39 | 4,963,608,617,944,920,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| 40 | 178,689,910,246,017,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
只要字串長度大於 13 時，我們擁有的資料排列組合就會超過 BigInt 的
18446744073709551615排列組合
在使用字串當做鍵值時，在我們每次新增資料手動產生字串鍵值時，我們都要再去資料庫檢查看看此鍵值是否存在，再新增進去，且我們需要額外做新增資料造成 Duplicate Key 的例外狀況處理
在我們字串很長時雖然發生碰撞的機率很低，但為了系統資料的安全完整性，還是需要做檢查的步驟，並在頻繁被通知到鍵值衝突的狀況時，就要考慮增加字串長度，減少鍵值碰撞機率了