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你应该知道的数据库数据类型及其设计原则

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 1. 整数类型
整数类型有:tinyint、smallint、mediumint、int、bigint,分别使用 8、16、24、32、64 位存储空间。它们可以存储的值范围从 -2 的 (n-1) 次方到 2 的 (n-1) 次方 -1,n 是存储空间的位数。

整数有可选的 unsigned 属性(无符号类型),表示不允许有负值,因此可以使正数上限提高一倍。

有符号和无符号类型使用相同的存储空间,并具有相同的性能,因此可以根据实际情况选择合适的类型。

2. 实数类型
实数类型有:FLOAT、DOUBLE ,分别占用 4,8 字节。

如果插入值的精度(即:数字总位数)高于实际定义的精度,系统会自动进行四舍五入处理,使值的精度达到要求。

其中 DECIMAL 也可以用来指定精度,并且它比 FLOAT 和 DOUBLE 更适合做精确计算。在本文就不做详细介绍了,如果有人想了解的话可以给我留言,我下次再写。

3. 字符串类型
字符串类型有:

VARCHAR
CHAR
BLOB
TEXT
由于 BLOB 和 TEXT 不常用且由于篇幅问题,就不展开描述了。本文主要对 VARCHAR 和 CHAR 进行介绍,它们的区别如下表:

对比内容 VARCHAR CHAR
是否固定长度 否 是
存储上限字节 65535 255
保存或检索值时,是否删除字符串末尾空格 否 是
超过设置的范围后,字符串是否会被截断 否 是
除了以上不同之外,VARCHAR 还需要额外使用 1 个或 2 个字节来记录字符串长度。如果列的最大长度小于或等于 255 字节,则使用 1 个字节,否则使用 2 个字节。

由于 VARCHAR 是变长的,所以在 update 时,可能使行变得比原来更长,这就导致需要进行额外的工作。如果一个行占用的空间增加,并且在页内没有更多空间可以存储,在这种情况下,不同存储引擎的处理方式不一样的。例如:MyISAM 会将行拆分为不同的片段存储,InnoDB 则需要分裂页来使行可以放进页内。

在选择使用场景上,重点要抓住 VARCHAR 是变长,CHAR 是定长的特点。

比如在这些情况更适合使用 VARCHAR:

字符串的最大长度比平均长度大很多;
字段更新次数少(所以碎片不是问题);
使用了像 UTF-8 这样复杂的字符集,每个字符都使用不同的字节数进行存储。
而在这些情况则更适合使用 CHAR:

存储很短的字符串(而 VARCHAR 还要多一个字节来记录长度,本来打算节约存储的现在反而得不偿失)
定长的字符串(如 MD5、uuid);
需要频繁修改的字段。因为 VARCHAR 每次存储都要有额外的计算,得到长度等工作;
这里抛出一个小问题:使用 VARCHAR(5) 和 VARCHAR(200) 来存储 ‘hello’ 的空间开销是一样的。那么使用更短的列有什么好处呢?(思考几秒钟?)

答案:节约内存,因为更长的列会消耗更多的内存。MySQL 通常会分配固定大小的内存块来保存内部值。尤其是使用内存临时表进行排序或操作时会特别糟糕。在利用磁盘临时进行排序时也同样糟糕。

所以最好的策略是只分配真正需要的空间。

4. 日期和时间类型
下面表格是 TIMESTAMP 和 DATETIME 的一些对比:

对比内容 TIMESTAMP DATETIME
占用字节 4 8
时间范围 1970-01-01 08:00:01 ~ 2038-01-19 11:14:07 1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59
存储的数据是否随时区变化 是 否
如果在插入数据时,没有指定第一个 TIMESTAMP 列的值,MySQL 则将这个列设置为当前时间,同时 TIMESTAMP 比 DATETIME 的空间效率更高。

最后,网上有很多讨论,时间到底要使用 INT、TIMESTAMP、DATETIME 哪种类型更适合。我认为这没有一个固定答案,具体可以参考文章:《选择合适的 MySQL 日期时间类型来存储你的时间》,我放在原文链接里面了。

5. 设计合理的数据类型
提供给大家 3 点设计原则:

更小的通常更好
简单就好
尽量避免 NULL
下面对其详细说明一下:

一般情况下,应该选择可以正确存储数据的最小数据类型,因为它们占用更少的磁盘、内存和 CPU 缓存,并且处理时需要的 CPU 周期也更少。
简单数据类型的操作需要更少的 CPU 周期。例如,整型比字符操作代价更低,因为字符集和校对规则(排序规则)使字符比较比整型比较更复杂。
通常情况下,最好指定列为 NOT NULL,除非真的需要存储 NULL 值。因为可为 NULL 的列会使索引、索引统计和值比较都更复杂。可为 NULL 的列会使用更多的存储空间,在 MySQL 里也需要特殊处理。
当可为 NULL 的列被索引时,每个索引需要一个额外的字节,在 MyISAM 里甚至还可能导致固定大小的索引变成可变大小的索引。通常把可为 NULL 的列改为 NOT NULL 带来的性能比较小,所以在优化时没有必要先在现有表里修改这种情况。

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