MySQL应用技术4 — 数据类型选择

MySQL应用技术1 — MySQL架构简介
MySQL应用技术2 — 事务简介
MySQL应用技术3 — MVCC
MySQL应用技术5 — 约束与范式
MySQL应用技术6 — 数据库中的锁
MySQL应用技术7 — 性能优化简析

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良好的逻辑设计和物理设计是高性能的基石，应该根据系统要执行的查询语句来设计表和库，这往往需要权衡各种因素。比如说使用反范式的设计可以加快某些类型的查询，从而避免连表。但同时却也增加数据存储的空间。因此我们从以下n个方面来作为库表设计的原则。

选择优化的数据类型

选择优化的数据类型通常要遵循以下三个原则
1. 更小的通常更好
一般情况下，应该尽量使用可以正确存储数据的最小数据类型（比如只需要存0-200 则使用tinyint unsigned）。更小的数据类型通常更快，因为他们占用更少的磁盘、内存和cpu缓存，并且处理时需要的CPU周期也更少。
2. 简单就好
简单数据类型通常需要更少的CPU周期，比如整形比字符型操作代价更低。有两个例子
1、应当使用MySQL内建的类型（date,time,datatime）而不是字符串来存储时间。
2、应该使用整形存储ip地址
3. 尽量避免Null
如果查询的列中包含可为NULL的列，对MySQL来说更难优化，因为可为NULL的列使得索引、索引统计和值的比较都比较复杂。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，每个索引记录需要一个额外的字节。（InnoDB中使用单独的位（bit）来存储NULL值，所以对于很多值为NULL，只有少数行的列有非NULL的情况具有很好的空间效率）

一般项目开发中，数据库中常设计到类型有 数值型、字符串型、日期型 这三种。下面来分别讨论下该如何使用

数值型
一般来说有两种数值型的数字 整数 和 实数。对于整数的存储，可以根据范围的不同选择以下类型：TINYINT，SMALLINT，MEDIUMINT，INT，BIGINT。分别使用8，16，24，32，64位存储空间。他们可以存储的数值范围从-2的N-1次方 到 2的N-1次方-1，其中N是存储空间的位数。如果加上UNSIGNED属性，表示不允许复制，这大致可以使整数的上线范围提高一倍。而对于实数类型，在开发中一般不建议使用，因为浮点型一定会丢精度（DECIMAL不是浮点型，是精确类型）。对于一般数值型问题，比如说计算金钱等。一般是先将数值乘以精确度允许范围后（比如说要精确到小数点后5位，那么就先乘100000），以整数类型存储。顺便一提INT(1)这样的写法毫无意义，底层存储一样，只是交互工具可能会进行截取。

字符串类型
一般来说我们使用的字符串是VARCHAR和CHAR类型，其在磁盘和内存中的存储一般跟存储引擎的具体实现有关，我们还是主要来看我们常用InnoDB。
VARCHAR类型用于存储可变长字符串，是最常见的字符串存储类型，它比固定长度类型(char)占用更少存储空间(除了使用ROW_FORMAT=FIXED创建的表)，只使用必要的空间。VARCHAR节省了存储空间，所以对性能也有帮助。但是，由于行是变长的，在UPDATE时可能使行变得比原来更长，这就需要做额外的工作。如果一个行占用的空间增长，并且在页内没有更多的空间可以存储，在这种情况下，不同的存储引擎的处理方式也不一样：MyISAM会将行拆成不同的片存储，InnoDB则需要分裂也来使行可以放进页内。所以VARCHAR适合于
- 最大长度远大于平均长度；
- 很少发生更新的时，碎片不是问题；
- 使用了想UTF-8这样复杂的的字符集，每个字符都是用不同的字节数进存储
（5.0以上版本，取值或设置值都会保存字符串末尾的空格，4.1之前的版本都会把字符串末尾的空格删除掉。）

CHAR类型是定长的，MySQL总是根据定义的字符串长度分配足够的空间。当存储CHAR值时，MySQL会删除所有末尾的空格（实在MySQL服务器做的，更存储引擎无关）。适用于：
- 密码的MD5值（因为是定长的）
至于说其他的如BLOB或者TEXT等类型，建议存储Mongo、ES、文件服务器中，方便做全文检索，及文件转化。

时间类型
DATETIME类型能存储1001年到9999年，精度为秒。它把时间类型封装到格式为YYYYMMDDHHmmSS的整数中，与时区无关。使用8个字节的存储空间。
TIMESTAMP类型则如其名字，保存了从1970年1月1日午夜以来的秒数，它和UNIX时间戳相同。它只占用了4个字节的存储空间，因此只能表示到2038年（完了，那时候还退休不了，咋整啊）。它可以显示的设置默认值为当前时间或当行发生更新时，把值更新为当前时间。
如果需要存储比秒更精确的时间粒度，推荐使用BIGINT类型存储纳秒级的时间戳。