ZZ:oracle中number數據類型的存儲以及最大值問題

Oracle的NUMBER類型最多由三個部分構成，這三個部分分別是最高位表示位、數據部分、符號位。其中負數包含符號位，正數不會包括符號位。另外，數值0比較特殊，它只包含一個數值最高位表示位80，沒有數據部分。

正數的最高位表示位大於80，負數的最高位表示位小於80。其中一個正數的最高位是個位的話，則最高位表示位爲C1，百位、萬位依次爲C二、C3，百分位、萬分爲依次爲C0、BF。一個負數的最高位爲個位的話，最高位表示位爲3E，百位、萬位依次爲3D、3C，百分位、萬分位依次爲3F、40。

數據部分每一位都表示2位數。這個兩位數多是從0到99，若是是數據自己是正數，則分別用二進制的1到64表示，若是數據自己是負數，則使用二進制65到2表示。

符號位用66表示。

上面的這些是我經過DUMP結果總結出來的，對於上面提到的這些關係常數，Oracle之因此這樣選擇是有道理的，咱們後面根據例子也能夠推導出來，並且會進一步說明爲何會採用這種方式表示。這裏列出的意思是使你們先對NUMBER類型數據有一個大概的瞭解。

下面咱們經過一個例子詳細說明：

CREATE TABLE TEST_NUMBER (NUMBER_COL NUMBER);

INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (0);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (1);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (2);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (25);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (123);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (4100);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (132004078);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (2.01);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (0.3);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (0.00000125);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (115.200003);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (-1);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (-5);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (-20032);
INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (-234.432);

SELECT NUMBER_COL, DUMP(NUMBER_COL, 16) D_NUMBER FROM TEST_NUMBER;

NUMBER_COL	D_NUMBER
0	Typ=2 Len=1: 80
1	Typ=2 Len=2: c1,2
2	Typ=2 Len=2: c1,3
25	Typ=2 Len=2: c1,1a
123	Typ=2 Len=3: c2,2,18
4100	Typ=2 Len=2: c2,2a
132004078	Typ=2 Len=6: c5,2,21,1,29,4f
2.01	Typ=2 Len=3: c1,3,2
0.3	Typ=2 Len=2: c0,1f
0.00	Typ=2 Len=3: be,2,1a
115.20	Typ=2 Len=6: c2,2,10,15,1,4
-1	Typ=2 Len=3: 3e,64,66
-5	Typ=2 Len=3: 3e,60,66
-20032	Typ=2 Len=5: 3c,63,65,45,66
-234.43	Typ=2 Len=6: 3d,63,43,3a,51,66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

下面根據例子獲得的結果，對每行進行說明。首先說明兩點基本的。DUMP函數返回的TYPE＝2表示DUMP的數據類型是NUMBER，LENGTH＝N表示數值在數據庫中存儲的長度是N。

1.DUMP(0)的結果是0x80，在前面已經提到，0只有高位表示位，沒有數據位。因爲0的特殊，既不屬於正數，也不屬於負數，所以使用高位表示位用80表示就足夠了，不會和其它數據衝突，Oracle出於節省空間的考慮將後面數據部分省掉了。可是爲何Oracle選擇0x80表示0呢？咱們知道正數和負數互爲相反數，每一個正數都有一個對應的負數。所以若是咱們要使用編碼表示數值，則表示正數和負數的編碼應該各佔一半，這樣才能保證使Oracle表示數據範圍是合理的。而0x80的二進制編碼是1000 0000，正好是一個字節編碼最大值的一半，所以，Oracle選擇0x80來表示0，是十分有道理的。

2.DUMP(1)的結果是0xc102，0xc1表示了最高位個位，0x2表示數值是1。首先，Oracle爲何用C1表示個位呢？其實，道理和剛纔的差很少。採用科學計數法，任何一個實數S均可以描述爲A.B×10n，A表示整數部分，B表示小數部分，而N表示10的指數部分。當S大於1時，N大於等於0，S小於1時，N小於0。也就是說，採用指數的方式表示，N大於0和N小於0的狀況各佔一半左右時，Oracle所表示的範圍最廣。所以，Oracle選擇了C1表示個位是最高位的狀況。

SELECT TO_CHAR(ROUND(TO_NUMBER('81', 'XXX') + (TO_NUMBER('FF', 'XXX') - TO_NUMBER('81', 'XXX') + 1)/2), 'XX') FROM DUAL; 

C1

 

爲何ORACLE使用0x2表示1，而不直接使用0x1表示1呢？Oracle每一個字節表示2位數，所以對於這個2位數，出現的多是0～99共100種可能，問題出在0這裏。Oracle底層是用C語言實現的，咱們知道二進制0在C語言中用做字符串終結符，Oracle爲了不這個問題，所以使用了0x1表示0，並依次類推，使用0x64表示99。

3.DUMP(2)的結果是0xc103。

4.DUMP(25)的結果是0xc11a。前面提到，數據部分是以2位爲最小單位保存的。所以對於25來講，最高位表示位仍然是個位，個位上的值是25，根據上面推出的規則，25在存儲爲0xc11a。

SELECT TO_CHAR(25 + 1, 'xx') FROM DUAL; 

TO_CHAR(25+1,'XX')

1a

 

 

5.DUMP(123)的結果是0xc20218。因爲123最高爲是百位，因此最高位表示位爲0xc2，百位上是1，用0x02表示，個位上是23，用0x18表示。

6.DUMP(4100)的結果是0xc22a。
注意一點，若是數字最後數位上若是是0，Oracle出於節省空間的考慮不會存儲。好比：4100只保存百位上的41，12000000只保存百位位上的12，512000只保存萬位上的51和百位上的20。

7.DUMP(132004078)的結果是0xc5022101294f。最高位是億位，所以用0xC5表示，億位上是1用0x02表示，百位位上是32用0x21表示，萬位上是0用0x01表示，百位上是40用0x29表示，個位上78用0x4F表示。
注意：中間數位上的0不能省略。

8.DUMP(2.01)的結果是0xc10302。最高位是個位用0xC1表示，個位上是2用0x03表示，百分位上是1用0x02表示。
注意：個位下面一位是百分位不是十分位。

9.DUMP(0.3)的結果是0xc01f。最高位是百分位，使用0xC0表示，百分位上是30用0x1F表示。

10.DUMP(0.00000125)的結果是0xbe021a。最高位是百萬分位，用0xBE表示，最高位上的1用0x02表示，25用0x1a表示。

11.DUMP(115.200003)的結果是0xc20210150104。

12.DUMP(-1)的結果是0x3e6466。最高位個位，用0x3E表示，64表示個位上是1，66是符號位，表示這個數是負數。

負數和正數互爲相反數，負數的最高位表示位和它對應的相反數的最高位相加的值是FF。1的最高位表示位是C1，-1的最高位表示位是3E。負數中1用64表示。負數中的數值和它相反數的數據相加是0x66，也就是符號位。正數1用0x02表示，負數1用0x64表示，兩者相加是0x66。負數多個一個標識位，用0x66表示。因爲正數的表示範圍是0x01到0x64，負數的表示範圍是0x65到0x02。所以，不會在表示數字時出現的0x66表示。

13.DUMP(-5)的結果是0x3e6066。0x3e表示最高位是個位，0x60表示個位上是5，0x66是符號標識位。0x3E加0xC1是0xFF。0x60加0x06的結果是0x66。

14.DUMP(-20032)的結果是0x3c63654566。最高位是萬位，正數的萬位是0xC3，所以負數的萬位是0x3C。萬位上是2，正數用0x03表示，負數爲0x63，百位上是0，正數用0x01表示，負數使用0x65表示，個位上是32，正數用0x21表示，負數使用0x45表示。0x66是負數表示位。

15.DUMP(-234.432)的結果是0x3d63433a5166。

根據Oracle的存儲特性，還能夠推出Oracle的number類型的取值範圍。Oracle的concept上是這樣描述的：
The following numbers can be stored in a NUMBER column:
Positive numbers in the range 1 x 10^-130 to 9.99...9 x 10^125 with up to 38 significant digits.
Negative numbers from -1 x 10^-130 to 9.99...99 x 10^125 with up to 38 significant digits.
Zero.

下面來推導出取值範圍。
來看符號位，0xC1表示個位。

select to_number('ff', 'xxx') - to_number('c1', 'xxx') from dual;

TO_NUMBER('FF','XXX')-TO_NUMBER('C1','XXX')

62

 

 

因爲Oracle是兩位、兩位存儲的，所以最高位至關於62×2=124，並且最高位上最大值是99，所以正數的最大值爲9.999……×10^125。

select to_number('c1', 'xxx') - to_number('80', 'xxx') from dual;

TO_NUMBER('C1','XXX')-TO_NUMBER('80','XXX')

65

 

 

最高位至關於65×2=130，所以正數的最小值爲1×10^-130。負數和正數在各使用了一半的編碼，所以具備相同的極值範圍。

 

當插入125個9時,裏面自動進位了。不太瞭解其中起因

INSERT INTO TEST_NUMBER VALUES (99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999);
select NUMBER_COL,DUMP(NUMBER_COL, 16)  from  TEST_NUMBER;

NUMBER_COL	DUMP(NUMBER_COL,16)
100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000	Typ=2 Len=2: ff,b