聊一聊數據庫（MySQL）設計中的數據類型優化

良好的邏輯設計和物理設計事高性能的基石，在進行數據庫設計時，咱們應該要考慮到將來將會執行的查詢語句，這就須要對各類因素進行權衡。本文將會聊一聊數據庫（MySQL）設計中有關數據類型優化的一些內容。如下內容總結自《高性能 MysQL》。

選擇優化的數據類型

原則

咱們知道 MySQL 支持多種數據類型，一般狀況下，不少數據類型均可以完成相同的工做，選擇正確的數據類型對於高性能相當重要。在明確須要優化的數據類型前，咱們須要先掌握幾個原則，這些原則有助於咱們做出更好的選擇。

• 選擇相對輕量的數據類型

這裏的輕量指的是，在通常狀況下，應該使用能夠正確存儲數據的最小數據類型。例如一個列中的最大值爲 2020，那就不必選擇 INT 以及更大的數據類型。

• 簡單就好

簡單的數據類型一般意味着處理時須要更少的 CPU 週期。例如，整型比字符操做代價更低；存儲日期/時間應該用內置的數據類型而不是字符串；存儲 IP 地址時應該用整型而不是字符串。

• 避免 NULL

一般狀況下，應該設置列爲 NOT NULL。由於 NULL 會使某個列的索引、值等數據的處理變得複雜。並且可爲 NULL 的列會使用更多的存儲空間。

針對具體的數據類型

整數類型

對於整數，可選的數據類型有 TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT 和 BIGINT。分別使用 八、16，24，32，64 位存儲空間。同時可選的屬性有UNSIGNED，表示不容許有負值，這可讓正數的上限提升一倍。例如 TINYINT 的存儲範圍是-128～127，TINYINT UNSIGNED 的存儲範圍是0~255。

MySQL 能夠爲整數類型制定寬度，例如 INT(11)，可是並不會限制數值的合法範圍，只會控制某些交互工具用來顯示字符的個數，對於存儲和計算來講，INT(1)和 INT(20)是相同的。即括號中的數字只是用於控制顯示的字符數，和實際能夠存儲的字符數無關。

實數類型

實數是帶有小數部分的數字，MySQL 中使用 DECIMAL 類型用於存儲精確的小數，可是 CPU 不支持對 DECIMAL 的直接計算，所以 MySQL 服務器自身實現了 DECIMAL 的高精度計算。

與此同時 CPU 支持原生浮點計算，所以浮點數的運算速度相對 DECIMAL 會更快。浮點分爲兩種：FLOAT 和 DOUBLE。因爲 DOUBLE 相對於 FLOAT 有更高的精度和更大的範圍，MySQL 使用 DOUBLE 做爲內部浮點計算的類型。

由於須要額外的空間和計算開銷，因此應該儘可能只在對小數進行精確計算時才使用 DECIMAL，例如財務數據。數據量較大時，也能夠考慮使用 BIGINT 代替 DECIMAL，將須要存儲的貨幣單位根據小數的位數乘以相應的倍數便可。

字符串類型

經常使用的是 VARCHAR 和 CHAR

VARCHAR

• 存儲可變長字符串
• 比定長類型省空間，越短的字符串使用空間越少
• 使用 1 或 2 個額外字節記錄字符串的長度。列的最大長度小於或等於 255 字節，使用 1 個字節表示，不然使用 2 個字節表示

CHAR

• 存儲定長字符串
• 對於常常變動的數據，使用 CHAR 存儲不易產生碎片

所以兩者的使用場景也很明顯：

VARCHAR 適合字符串列的最大長度比平均長度大不少，同時列的更新不多，以及列中的字符串使用複雜的字符集，每一個字符都使用不一樣的字節數進行存儲（UTF-8）。

CHAR 適合存儲很短的字符串，或者全部值都接近同一個長度，例如存儲密碼的 MD5 值，或者用 CHAR(1)存儲只有 Y 和 N 的值，由於 CHAR(1)須要一個字節，VARCHAR(1)須要兩個字節（須要一個記錄長度的額外字節）。

日期和時間

DATETIME

• 能夠保存從 1001 年到 9999 年，精度爲秒
• 將日期和時間封裝到格式爲 YYYYMMDDHHMMSS 的整數中，與時區無關。
• 使用 8 個字節的存儲空間

TIMESTAMP

• 保存了從 1970 年 1 月 1 日午夜以來的秒數
• 只使用 4 個字節存儲，所以範圍會小不少（最多表示從 1970 年到 2038 年）
• 和時區有關

由於 TIMESTAMP 是用 4 個字節存儲，所以最多隻能保存到 2038 年，這一點也形成了很是著名的2038 年問題。

選擇標識符

標識符是用於標識列與其餘值進行比較（例如關聯操做中，經過標識列尋找其餘列），標識列在選擇數據類型時，應該跟關聯表中的對應列同樣的類型。

整數類型一般是最好的選擇，效率高且能夠自增加（例如主鍵）。若是能夠，儘可能避免使用字符串做爲標識列，消耗空間，且查詢速度慢。

特殊數據

有些特殊的數據須要用一些數據類型專門存儲，例如存儲 IP 地址應該用無符號整數，由於 IP 地址本質上是 32 位無符號數，並非字符串，用小數點將地址分紅四段只是方便閱讀。

總結

想要提升 MySQL 的效率，能夠作的功課很是多，數據庫的數據類型優化也只是其中很小的一點，本文也只是挑出了經常使用的數據類型進行介紹。有興趣的能夠仔細閱讀《高性能 MySQL》這本書，你能夠在微信公衆號「01 二進制」後臺回覆「高性能 MySQL」獲取本書。

大道至簡，儘量將事情保持簡單老是好的，MySQL 喜歡簡單，但願使用數據庫的你也會喜歡簡單。

---