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你應(yīng)該知道的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)類型及其設(shè)計原則

MudOnTire / 477人閱讀

摘要：整數(shù)類型整數(shù)類型有，分別使用位存儲空間。實數(shù)類型實數(shù)類型有，分別占用，字節(jié)。簡單數(shù)據(jù)類型的操作需要更少的周期。

1. 整數(shù)類型

整數(shù)類型有：tinyint、smallint、mediumint、int、bigint，分別使用 8、16、24、32、64 位存儲空間。它們可以存儲的值范圍從 -2 的 (n-1) 次方到 2 的 (n-1) 次方 -1，n 是存儲空間的位數(shù)。

整數(shù)有可選的 unsigned 屬性（無符號類型），表示不允許有負(fù)值，因此可以使正數(shù)上限提高一倍。

有符號和無符號類型使用相同的存儲空間，并具有相同的性能，因此可以根據(jù)實際情況選擇合適的類型。

2. 實數(shù)類型

實數(shù)類型有：FLOAT、DOUBLE ，分別占用 4，8 字節(jié)。

如果插入值的精度（即：數(shù)字總位數(shù)）高于實際定義的精度，系統(tǒng)會自動進(jìn)行四舍五入處理，使值的精度達(dá)到要求。

其中 DECIMAL 也可以用來指定精度，并且它比 FLOAT 和 DOUBLE 更適合做精確計算。在本文就不做詳細(xì)介紹了，如果有人想了解的話可以給我留言，我下次再寫。

3. 字符串類型

字符串類型有：

VARCHAR

CHAR

BLOB

TEXT

由于 BLOB 和 TEXT 不常用且由于篇幅問題，就不展開描述了。本文主要對 VARCHAR 和 CHAR 進(jìn)行介紹，它們的區(qū)別如下表：

對比內(nèi)容 VARCHAR CHAR
是否固定長度 否 是
存儲上限字節(jié) 65535 255
保存或檢索值時，是否刪除字符串末尾空格 否 是
超過設(shè)置的范圍后，字符串是否會被截斷 否 是

除了以上不同之外，VARCHAR 還需要額外使用 1 個或 2 個字節(jié)來記錄字符串長度。如果列的最大長度小于或等于 255 字節(jié)，則使用 1 個字節(jié)，否則使用 2 個字節(jié)。

由于 VARCHAR 是變長的，所以在 update 時，可能使行變得比原來更長，這就導(dǎo)致需要進(jìn)行額外的工作。如果一個行占用的空間增加，并且在頁內(nèi)沒有更多空間可以存儲，在這種情況下，不同存儲引擎的處理方式不一樣的。例如：MyISAM 會將行拆分為不同的片段存儲，InnoDB 則需要分裂頁來使行可以放進(jìn)頁內(nèi)。

在選擇使用場景上，重點要抓住 VARCHAR 是變長，CHAR 是定長的特點。

比如在這些情況更適合使用 VARCHAR：

字符串的最大長度比平均長度大很多；

字段更新次數(shù)少（所以碎片不是問題）；

使用了像 UTF-8 這樣復(fù)雜的字符集，每個字符都使用不同的字節(jié)數(shù)進(jìn)行存儲。

而在這些情況則更適合使用 CHAR：

存儲很短的字符串（而 VARCHAR 還要多一個字節(jié)來記錄長度，本來打算節(jié)約存儲的現(xiàn)在反而得不償失）

定長的字符串（如 MD5、uuid）；

需要頻繁修改的字段。因為 VARCHAR 每次存儲都要有額外的計算，得到長度等工作；

這里拋出一個小問題：使用 VARCHAR(5) 和 VARCHAR(200) 來存儲 ‘hello’ 的空間開銷是一樣的。那么使用更短的列有什么好處呢？（思考幾秒鐘？）

答案：節(jié)約內(nèi)存，因為更長的列會消耗更多的內(nèi)存。MySQL 通常會分配固定大小的內(nèi)存塊來保存內(nèi)部值。尤其是使用內(nèi)存臨時表進(jìn)行排序或操作時會特別糟糕。在利用磁盤臨時進(jìn)行排序時也同樣糟糕。

所以最好的策略是只分配真正需要的空間。

4. 日期和時間類型

下面表格是 TIMESTAMP 和 DATETIME 的一些對比：

對比內(nèi)容 TIMESTAMP DATETIME
占用字節(jié) 4 8
時間范圍 1970-01-01 08:00:01 ～ 2038-01-19 11:14:07 1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59
存儲的數(shù)據(jù)是否隨時區(qū)變化 是 否

如果在插入數(shù)據(jù)時，沒有指定第一個 TIMESTAMP 列的值，MySQL 則將這個列設(shè)置為當(dāng)前時間，同時 TIMESTAMP 比 DATETIME 的空間效率更高。

最后，網(wǎng)上有很多討論，時間到底要使用 INT、TIMESTAMP、DATETIME 哪種類型更適合。我認(rèn)為這沒有一個固定答案，具體可以參考文章：《選擇合適的 MySQL 日期時間類型來存儲你的時間》，我放在原文鏈接里面了。

5. 設(shè)計合理的數(shù)據(jù)類型

提供給大家 3 點設(shè)計原則：

更小的通常更好

簡單就好

盡量避免 NULL

下面對其詳細(xì)說明一下：

一般情況下，應(yīng)該選擇可以正確存儲數(shù)據(jù)的最小數(shù)據(jù)類型，因為它們占用更少的磁盤、內(nèi)存和 CPU 緩存，并且處理時需要的 CPU 周期也更少。

簡單數(shù)據(jù)類型的操作需要更少的 CPU 周期。例如，整型比字符操作代價更低，因為字符集和校對規(guī)則（排序規(guī)則）使字符比較比整型比較更復(fù)雜。

通常情況下，最好指定列為 NOT NULL，除非真的需要存儲 NULL 值。因為可為 NULL 的列會使索引、索引統(tǒng)計和值比較都更復(fù)雜?？蔀?NULL 的列會使用更多的存儲空間，在 MySQL 里也需要特殊處理。

當(dāng)可為 NULL 的列被索引時，每個索引需要一個額外的字節(jié)，在 MyISAM 里甚至還可能導(dǎo)致固定大小的索引變成可變大小的索引。通常把可為 NULL 的列改為 NOT NULL 帶來的性能比較小，所以在優(yōu)化時沒有必要先在現(xiàn)有表里修改這種情況。

參考：
《高性能 MySQL》

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