MySQL基础（一）：存储引擎、表的字段的数据类型

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一、存储引擎介绍

1、什么是存储引擎？

mysql中建立的库 ---> 文件夹

库中建立的表 ---> 文件

现实生活中我们用来存储数据的文件有不同的类型，每种文件类型对应各自不同的处理机制：比如处理文本用txt类型，处理表格用excel，处理图片用png等

数据库中的表也应该有不同的类型，表的类型不同，会对应mysql不同的存取机制，存取机制又称为存储引擎。

2、mysql支持的存储引擎

show engines\G # 查看所有存储引擎
show variables like '%storage_engine%'; # 

这里掌握四种存储引擎即可：

# InnoDB 存储引擎
支持事务,其设计目标主要面向联机事务处理(OLTP)的应用。其
特点是行锁设计、支持外键,并支持类似 Oracle 的非锁定读,即默认读取操作不会产生锁。 从 MySQL 5.5.8 版本开始是默认的存储引擎。

InnoDB 通过使用多版本并发控制(MVCC)来获得高并发性,并且实现了 SQL 标准 的 4 种隔离级别,默认为 REPEATABLE 级别,同时使用一种称为 netx-key locking 的策略来 避免幻读(phantom)现象的产生。除此之外,InnoDB 存储引擎还提供了插入缓冲(insert buffer)、二次写(double write)、自适应哈希索引(adaptive hash index)、预读(read ahead) 等高性能和高可用的功能。

对于表中数据的存储,InnoDB 存储引擎采用了聚集(clustered)的方式,每张表都是按主键的顺序进行存储的,如果没有显式地在表定义时指定主键,InnoDB 存储引擎会为每一 行生成一个 6 字节的 ROWID,并以此作为主键。


# MyISAM 存储引擎
不支持事务、表锁设计、支持全文索引,主要面向一些 OLAP 数 据库应用,在 MySQL 5.5.8 版本之前是默认的存储引擎(除 Windows 版本外)。数据库系统 与文件系统一个很大的不同在于对事务的支持,MyISAM 存储引擎是不支持事务的。究其根 本,这也并不难理解。用户在所有的应用中是否都需要事务呢?在数据仓库中,如果没有 ETL 这些操作,只是简单地通过报表查询还需要事务的支持吗?此外,MyISAM 存储引擎的 另一个与众不同的地方是,它的缓冲池只缓存(cache)索引文件,而不缓存数据文件,这与 大多数的数据库都不相同。

# BLACKHOLE
黑洞存储引擎，可以应用于主备复制中的分发主库。

# Memory 存储引擎
正如其名,Memory 存储引擎中的数据都存放在内存中,数据库重启或发生崩溃,表中的数据都将消失。它非常适合于存储 OLTP 数据库应用中临时数据的临时表,也可以作为 OLAP 数据库应用中数据仓库的维度表。Memory 存储引擎默认使用哈希 索引,而不是通常熟悉的 B+ 树索引。

3、使用存储引擎

（1）方法一：建表时指定

MariaDB [db1]> create table innodb_t1(id int,name char)engine=innodb;
MariaDB [db1]> create table innodb_t2(id int)engine=innodb;
MariaDB [db1]> show create table innodb_t1;
MariaDB [db1]> show create table innodb_t2;

（2）方法二：在配置文件中指定默认的存储引擎

/etc/my.cnf
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB
innodb_file_per_table=1 # 增加innodb_file_per_table参数，可以修改InnoDB为独立表空间模式，每个数据库的每个表都会生成一个数据空间。

（3）分别采用四种引擎的表的存储的对比

MariaDB [db1]> create table t1(id int)engine=innodb;
MariaDB [db1]> create table t2(id int)engine=myisam;
MariaDB [db1]> create table t3(id int)engine=blackhole;
MariaDB [db1]> create table t4(id int)engine=memory;

注意：innodb也有索引只不过没有像myisam那样单独成一个文件。

# memory，在重启mysql或者重启机器后，表内数据清空
# blackhole，往表内插入任何数据，都相当于丢入黑洞，表内永远不存记录

二、表介绍

表相当于文件，表中的一条记录就相当于文件的一行内容，不同的是，表中的一条记录有对应的标题，称为表的字段
id，name，qq，age称为字段，其余的，一行内容称为一条记录

三、创建表

# 语法：
create table 表名(
字段名1 类型[(宽度) 约束条件],
字段名2 类型[(宽度) 约束条件],
字段名3 类型[(宽度) 约束条件]
);

# 注意：
1. 在同一张表中，字段名是不能相同
2. 宽度和约束条件可选
3. 字段名和类型是必须的

# 实操：
MariaDB [(none)]> create database db1 charset utf8;

MariaDB [(none)]> use db1;

MariaDB [db1]> create table t1(  
    -> id int, 
    -> name varchar(50),
    -> sex enum('male','female'),
    -> age int(3)
    -> );

MariaDB [db1]> show tables; # 查看db1库下所有表名

MariaDB [db1]> desc t1;
+-------+-----------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                  | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-----------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(11)               | YES  |     | NULL    |       |
| name  | varchar(50)           | YES  |     | NULL    |       |
| sex   | enum('male','female') | YES  |     | NULL    |       |
| age   | int(3)                | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-----------------------+------+-----+---------+-------+

往表中插入数据

MariaDB [db1]> insert into t1 values
    -> (1,'吴晋丞',18,'male'),
    -> (2,'haha',81,'female')
    -> ;
MariaDB [db1]> select * from t1;
+------+------+------+--------+
| id   | name | age  | sex    |
+------+------+------+--------+
|    1 | 吴晋丞|   18 | male   |
|    2 | haha |   81 | female |
+------+------+------+--------+

四、严格模式

何为MySQL的严格模式，简单来说就是MySQL自身对数据进行严格的校验（格式、长度、类型等），比如一个整型字段我们写入一个字符串类型的数据，在非严格模式下MySQL不会报错，同样如果定义了char或varchar类型的字段，当写入或更新的数据超过了定义的长度也不会报错，而是将写入的数据截取定义长度存入数据库。我认为这个对于编程来说没有任何好处，虽然我们尽量在代码中做数据校验。MySQL开启了严格模式从一定程序上来讲是对我们代码的一种测试，如果我们的开发环境没有开启严格模式在开发过程中也没有遇到错误，那么在上线或代码移植的时候将有可能出现不兼容的情况，因此在最好开启MySQL的严格模式。

如何开启？

set session sql_mode = 'STRICT_TRANS_TABLES' # 当前窗口生效，下次重启数据库，便不起作用了
set global sql_mode = 'STRICT_TRANS_TABLES' # 全局修改，下次重启依然有效

也可以在my.cnf的[mysqld]中添加参数：
sql-mode="STRICT_TRANS_TABLES"

注意：5.7以前版本的数据库严格模式默认关闭的，5.7及之后版本的数据库严格模式默认开启。

五、数据类型

1、介绍

存储引擎决定了表的类型，而表内存放的数据也要有不同的类型，每种数据类型都有自己的宽度，但宽度是可选的

mysql常用数据类型概览

1. 数字：
    整型：tinyinit  int  bigint
    小数：
        float ：在位数比较短的情况下不精准
        double ：在位数比较长的情况下不精准
            0.000001230123123123
            存成：0.000001230000

        decimal：（如果用小数，则用推荐使用decimal）
            精准
            内部原理是以字符串形式去存

2. 字符串：
    char（10）：简单粗暴，浪费空间，存取速度快
        root存成root000000
    varchar：精准，节省空间，存取速度慢

    sql优化：创建表时，定长的类型往前放，变长的往后放
                    比如性别           比如地址或描述信息

    如果一个数据文件>255个字符，超了就把文件路径存放到数据库中。
            比如图片，视频等找一个文件服务器，数据库中只存路径或url。



3. 时间类型：
    最常用：datetime


4. 枚举类型与集合类型

2、数值类型

（1）整数类型

整数类型：TINYINT SMALLINT MEDIUMINT INT BIGINT
作用：存储年龄，等级，id，各种号码等
上述类型都分有符号和无符号两种，默认的类型采用的是有符号的，也可以添加unsigned参数实现采用无符号。

========================================
        tinyint(m) unsigned zerofill

            小整数，数据类型用于保存一些范围的整数数值范围：
            有符号：
                -128 ～ 127
            无符号：
                0 ～ 255

            PS： MySQL中无布尔值，使用tinyint(1)构造。



========================================
        int(m) unsigned zerofill

            整数，数据类型用于保存一些范围的整数数值范围：
            有符号：
                    -2147483648 ～ 2147483647
            无符号：
                    0 ～ 4294967295



========================================
        bigint(m) unsigned zerofill
            大整数，数据类型用于保存一些范围的整数数值范围：
            有符号：
                    -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807
            无符号：
                    0  ～  18446744073709551615

验证unsigned参数：

=========有符号和无符号tinyint==========
#tinyint默认为有符号
MariaDB [db1]> create table t1(x tinyint); #默认为有符号，即数字前有正负号
MariaDB [db1]> desc t1;
MariaDB [db1]> insert into t1 values
    -> (-129),
    -> (-128),
    -> (127),
    -> (128);
MariaDB [db1]> select * from t1;
+------+
| x    |
+------+
| -128 | #-129存成了-128
| -128 | #有符号，最小值为-128
|  127 | #有符号，最大值127
|  127 | #128存成了127
+------+



#设置无符号tinyint
MariaDB [db1]> create table t2(x tinyint unsigned);
MariaDB [db1]> insert into t2 values
    -> (-1),
    -> (0),
    -> (255),
    -> (256);
MariaDB [db1]> select * from t2;
+------+
| x    |
+------+
|    0 | -1存成了0
|    0 | #无符号，最小值为0
|  255 | #无符号，最大值为255
|  255 | #256存成了255
+------+

验证zerofill参数：

int(5),这里圆括号中的数字在大家的认知中是指定数据大小限制，其实不是，'只是在字符类型中是这样的',但在整数类型中仅仅只是'指定查询结果的最小显示的长度'

======用zerofill测试整数类型的显示宽度=============
MariaDB [db1]> create table t7(x int(3) zerofill);
MariaDB [db1]> insert into t7 values
    -> (1),
    -> (11),
    -> (111),
    -> (1111);
MariaDB [db1]> select * from t7;
+------+
| x    |
+------+
|  001 | # int(3),不够三个长度，默认以空格填补够三个，但是空格我们看不出来，zerofill参数是用0代替空格进行填充。这样我们就能看出来了
|  011 |
|  111 |
| 1111 | # 超过宽度限制仍然可以存
+------+

（2）浮点型

定点数类型 DEC等同于DECIMAL　　
浮点类型：FLOAT DOUBLE
作用：存储薪资、身高、体重、体质参数等

======================================
1. float(m,d) unsigned zerofill

定义：
        单精度浮点数（非准确小数值），m是数字总个数，d是小数点后个数。m最大值为255，d最大值为30

有符号：
           -3.402823466E+38 to -1.175494351E-38,
           1.175494351E-38 to 3.402823466E+38
无符号：
           1.175494351E-38 to 3.402823466E+38


精确度： 
           **** 随着小数的增多，精度变得不准确 ****


======================================
2. double(m,d) unsigned zerofill

定义：
           双精度浮点数（非准确小数值），m是数字总个数，d是小数点后个数。m最大值为255，d最大值为30

有符号：
           -1.7976931348623157E+308 to -2.2250738585072014E-308
           2.2250738585072014E-308 to 1.7976931348623157E+308

无符号：
           2.2250738585072014E-308 to 1.7976931348623157E+308

精确度：
           ****随着小数的增多，精度比float要高，但也会变得不准确 ****

======================================
3. decimal(m,d) unsigned zerofill

定义：
          准确的小数值，m是数字总个数（负号不算），d是小数点后个数。 m最大值为65，d最大值为30。


精确度：
           **** 随着小数的增多，精度始终准确 ****
           对于精确数值计算时需要用此类型
           decimal能够存储精确值的原因在于其内部按照字符串存储。

验证：

mysql> create table t1(x float(256,31));
ERROR 1425 (42000): Too big scale 31 specified for column 'x'. Maximum is 30.
mysql> create table t1(x float(256,30));
ERROR 1439 (42000): Display width out of range for column 'x' (max = 255)
mysql> create table t1(x float(255,30)); #建表成功
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> create table t2(x double(255,30)); #建表成功
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> create table t3(x decimal(66,31));
ERROR 1425 (42000): Too big scale 31 specified for column 'x'. Maximum is 30.
mysql> create table t3(x decimal(66,30));
ERROR 1426 (42000): Too-big precision 66 specified for 'x'. Maximum is 65.
mysql> create table t3(x decimal(65,30)); #建表成功
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> show tables;
+---------------+
| Tables_in_db1 |
+---------------+
| t1            |
| t2            |
| t3            |
+---------------+
3 rows in set (0.00 sec)



mysql> insert into t1 values(1.1111111111111111111111111111111); #小数点后31个1
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t2 values(1.1111111111111111111111111111111);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into t3 values(1.1111111111111111111111111111111);
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.01 sec)

mysql> select * from t1; #随着小数的增多，精度开始不准确
+----------------------------------+
| x                                |
+----------------------------------+
| 1.111111164093017600000000000000 |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from t2; #精度比float要准确点，但随着小数的增多，同样变得不准确
+----------------------------------+
| x                                |
+----------------------------------+
| 1.111111111111111200000000000000 |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from t3; #精度始终准确,d为30，于是只留了30位小数
+----------------------------------+
| x                                |
+----------------------------------+
| 1.111111111111111111111111111111 |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

3、日期类型

DATE TIME DATETIME TIMESTAMP YEAR
作用：存储用户注册时间，文章发布时间，员工入职时间，出生时间，过期时间等

		YEAR
            YYYY（1901/2155）

        DATE（日期）
            YYYY-MM-DD（1000-01-01/9999-12-31）

        TIME（时间）
            HH:MM:SS（'-838:59:59'/'838:59:59'）

        DATETIME（日期+时间）

            YYYY-MM-DD HH:MM:SS（1000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59）
		timestamp（这个不用了解和datetime差不多）

4、字符串类型

（1）字符串知识点了解

注意：char和varchar括号内的参数指的都是字符的长度

 1. char类型：定长，简单粗暴，浪费空间，存取速度快
    字符长度范围：0-255（一个中文是一个字符，是utf8编码的3个字节）
    存储：
        存储char类型的值时，会往右填充空格来满足长度
        例如：指定长度为10，存>10个字符则报错，存<10个字符则用空格填充直到凑够10个字符存储，可以在创建表时指定zerofill参数，使用0填充。

    检索：
        在检索或者说查询时，查出的结果会自动删除尾部的空格，除非我们打开pad_char_to_full_length SQL模式（SET sql_mode = 'PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH';）

 2. varchar类型：变长，精准，节省空间，存取速度慢
    字符长度范围：0-65535（如果大于21845会提示用其他类型 。mysql行最大限制为65535字节，字符编码为utf-8：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/column-count-limit.html）
    存储：
        varchar类型存储数据的真实内容，不会用空格填充，如果'ab  ',尾部的空格也会被存起来
        强调：varchar类型会在真实数据前加1-2Bytes的前缀，该前缀用来表示真实数据的bytes字节数（1-2Bytes最大表示65535个数字，正好符合mysql对row的最大字节限制，即已经足够使用）
        如果真实的数据<255bytes则需要1Bytes的前缀（1Bytes=8bit 2**8最大表示的数字为255）
        如果真实的数据>255bytes则需要2Bytes的前缀（2Bytes=16bit 2**16最大表示的数字为65535）

    检索：
        尾部有空格会保存下来，在检索或者说查询时，也会正常显示包含空格在内的内容

（2）实操演练

char填充空格来满足固定长度，但是在查询时却会很不要脸地删除尾部的空格（装作自己好像没有浪费过空间一样），然后修改sql_mode让其现出原形

# 先了解两个函数，下面会用到！
length：查看字节数
char_length:查看字符数


mysql> create table t1(x char(5),y varchar(5));
Query OK, 0 rows affected (0.26 sec)

# char存5个字符，而varchar存4个字符
mysql> insert into t1 values('你瞅啥 ','你瞅啥 '); # 注意你瞅啥后面有个空格的
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> set sql_mode=''; # 没有PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH，就是非严格模式
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

# 在检索时char很不要脸地将自己浪费的2个字符给删掉了，装的好像自己没浪费过空间一样，而且把数据本身的空格也删除了，但是varchar很老实，存了多少，就显示多少
mysql> select x,char_length(x),y,char_length(y) from t1; 
+-----------+----------------+------------+----------------+
| x         | char_length(x) | y          | char_length(y) |
+-----------+----------------+------------+----------------+
| 你瞅啥    |              3 | 你瞅啥     |              4 |
+-----------+----------------+------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

# 略施小计，让char现出原形
mysql> SET sql_mode = 'PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

# 这下子char原形毕露了......
mysql> select x,char_length(x),y,char_length(y) from t1;
+-------------+----------------+------------+----------------+
| x           | char_length(x) | y          | char_length(y) |
+-------------+----------------+------------+----------------+
| 你瞅啥      |              5 | 你瞅啥     |              4 |
+-------------+----------------+------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)


# char类型：3个中文字符+2个空格=11Bytes utf8的一个中文字符两个字节，一个英文字母、空格都是一个字节
# varchar类型:3个中文字符+1个空格=10Bytes
mysql> select x,length(x),y,length(y) from t1;
+-------------+-----------+------------+-----------+
| x           | length(x) | y          | length(y) |
+-------------+-----------+------------+-----------+
| 你瞅啥      |        11 | 你瞅啥     |        10 |
+-------------+-----------+------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

（3）总结

'InnoDB存储引擎：建议使用VARCHAR类型'
单从数据类型的实现机制去考虑，char数据类型的处理速度更快，有时甚至可以超出varchar处理速度的50%。

但对于InnoDB数据表，内部的行存储格式没有区分固定长度和可变长度列（所有数据行都使用指向数据列值的头指针），因此在本质上，使用固定长度的CHAR列不一定比使用可变长度VARCHAR列性能要好。因而，主要的性能因素是数据行使用的存储总量。由于CHAR平均占用的空间多于VARCHAR，因此使用VARCHAR来最小化需要处理的数据行的存储总量和磁盘I/O是比较好的。

# 了解其他字符串系列（效率：char>varchar>text）
TEXT系列 TINYTEXT TEXT MEDIUMTEXT LONGTEXT
BLOB 系列    TINYBLOB BLOB MEDIUMBLOB LONGBLOB 
BINARY系列 BINARY VARBINARY

text：text数据类型用于保存变长的大字符串，可以组多到65535 (2**16 − 1)个字符。
mediumtext：A TEXT column with a maximum length of 16,777,215 (2**24 − 1) characters.
longtext：A TEXT column with a maximum length of 4,294,967,295 or 4GB (2**32 − 1) characters.

5、枚举类型与集合类型

两个都是用于字段的值只能在给定范围中选择。区别是枚举只能单选，集合可以单选也可以多选。例如性别我们一般使用枚举类型，因为性别只能有一个。但是爱好我们一般采用集合，因为爱好可能有多个。

1. 枚举类型（enum）
            示例：
                CREATE TABLE shirts (
                    name VARCHAR(40),
                    size ENUM('x-small', 'small', 'medium', 'large', 'x-large')
                );
                INSERT INTO shirts (name, size) VALUES ('dress shirt','large'), ('t-shirt','medium'),('polo shirt','small');



2. 集合类型（set）
            示例：
                CREATE TABLE myset (col SET('a', 'b', 'c', 'd'));
                INSERT INTO myset (col) VALUES ('a,d'), ('d,a'), ('a,d,a'), ('a,d,d'), ('d,a,d');

验证：

MariaDB [db1]> create table consumer( 
    -> name varchar(50),
    -> sex enum('male','female'),
    -> level enum('vip1','vip2','vip3','vip4','vip5'), #在指定范围内，多选一
    -> hobby set('play','music','read','study') #在指定范围内，多选多
    -> );

MariaDB [db1]> insert into consumer values  
    -> ('egon','male','vip5','read,study'), 
    -> ('alex','female','vip1','girl'); # girl在hobby的set集合中不存在，因此存不进去！

MariaDB [db1]> select * from consumer;
+------+--------+-------+------------+
| name | sex    | level | hobby      |
+------+--------+-------+------------+
| egon | male   | vip5  | read,study |
| alex | female | vip1  |            |
+------+--------+-------+------------+