MySQL 基础--字符类型

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MySQL支持的字符类型：

类型	大小	用途
CHAR	0-255字节	定长字符串
VARCHAR	0-65535 字节	变长字符串
TINYBLOB	0-255字节	不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT	0-255字节	短文本字符串
BLOB	0-65 535字节	二进制形式的长文本数据
TEXT	0-65 535字节	长文本数据
MEDIUMBLOB	0-16 777 215字节	二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT	0-16 777 215字节	中等长度文本数据
LONGBLOB	0-4 294 967 295字节	二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT	0-4 294 967 295字节	极大文本数据

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CHAR(N)和VARCHAR(N)中N的问题

在MySQL 4.1版本前，CHAR(N)和VARCHAR(N)中的N指的是字节长度。
从MYSQL 4.1版本后，CHAR(N)和VARCHAR(N)中的N指的是字符的长度。

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字节长度和字符长度

使用length(str)来查看str占用的字节数
使用char_length(str)表示str占用的字符数

对于多字节的字符编码来说，不同字符的编码长度不一样，如对于UTF来说，‘a’需要一个字节来存放，而对于中文‘你’则需要3字节来存放，
因此对于使用UTF8来存放的CHAR(N) 来说，最低使用N字节点空间，最高使用3N字节的空间，因此存储引擎在内部将CHAR类型视为变长字符类型来处理。

在MySQL中定义行的长度不能超过65535字节，因此会根据数据的字符集来限制VARCHAR(N)的N值，如当使用UTF8编码时，每个字符占用3个字节，一行的最大长度只能存放(65535-3)/3=21844个字符(在不考虑其他额外记录信息情况下)，当创建表时指定的N超过最大值时，会将VARCHAR(N)类型装换为mediumtext类型。

DROP TABLE IF EXISTS tb1007;
DROP TABLE IF EXISTS tb1008;
CREATE TABLE `tb1007` (
  `id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` VARCHAR (21800) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
);
CREATE TABLE `tb1008` (
  `id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` VARCHAR (21900) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
);
SHOW CREATE TABLE tb1007;
SHOW CREATE TABLE tb1008;

输出：
CREATE TABLE `tb1007` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` varchar(21800) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

CREATE TABLE `tb1008` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` mediumtext,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

PS1：对于VARCHAR类型，除包括字符数据需要的空间外，还额外需要1或2个字节来记录字符串的长度，对于字符串长度小于或等于255字节时使用1个字节表示，大于255字节的字符串的使用2字节表示。

PS2：当MySQL表使用ROW_FORMAT=FIXED时，对于定义VARCHAR类型的列会使用定长存储。

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VARCHAR类型字符串空格问题
在MySQL 4.1及其之前版本，MySQL会截取字符串尾部的空格，
在MySQL 5.0及之后版本中，MySQL会保留字符串结尾的空格。
尾部空格是否截断是在MySQL Server层进行处理，与存储引擎层无关。
在MySQL 5.6版本测试如下：

create table tb002(c1 varchar());
insert into tb002(c1)values('   abc   ');
select concat('',c1,'') from tb002;
+------------------------+
| concat('',c1,'') |
+------------------------+
|    abc           |
+------------------------+

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CHAR类型字符串空格问题
无论在MySQL 4.1版本之前还是之后，对于CHAR类型字符串，在检索时总会删除所有的末尾空格。
在MySQL 5.6版本测试如下：

drop table tb002;
create table tb002(c1 char());
insert into tb002(c1)values('   abc   ');
select concat('',c1,'') from tb002;
+------------------------+
| concat('',c1,'') |
+------------------------+
|    abc456           |
+------------------------+

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VARCHAR和CHAR效率问题
1、当存储的所有数据都接近同一最大长度时，使用CHAR存放效率更高
2、当存储的数据长度差距较大，尤其少量数据长度较大时，使用CHAR存放会浪费较多的存储空间，使用VARCHAR存放更为合理
3、无论使用VARCHAR还是使用CHAR，都应遵守最小存储空间原则，避免将N设置过大造成性能问题。

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其他字符问题
1、对于BINARY和VARBINARY类型，在存储时使用字节码来存放，在比较时依次按照每一个字节来对比
2、BINARY类型采用\0（零字节）而不是空格来进行填充
3、数据如何存储取决于存储引擎，Memory存储引擎只支持定长列，且Memroy存储引擎不支持BLOB和TEXT类型。
4、字符串填充和截取空格的行为在MySQL服务器层进行处理，因此对于所有存储引擎都一样

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限制VARCHAR(N)中N值大小的意义：

对于不同存储引擎，在存放VARCHAR(N)类型数据时采用不同的存储方式，对于Innodb存储引擎，使用额外来1-2byte空间来存放变长列的数据长度，因此数据使用的存储空间与N值无明显关系，N值过大也不会导致数据占用过多的磁盘空间。
当数据从存储引擎读取到MySQL内存中时，数据在存储引擎中存放方式和在内存中的存放方式不同，存储引擎负责将数据进行转换放入至MySQL内存，而MySQL通常会分配固定大小的内存块来存放数据，因此对于VARCHAR(N)类型数据，当N值越大时，可能会导致MySQL分配越多的内存来存放数据，尤其在使用内存临时表进行排序或操作时，N值过大可能会导致内存临时表超过参数tmp_table_size阀值而升级为磁盘临时表，引发严重的性能问题。

PS1：由于测试过程中无法使用profile工具查看语句使用的内存信息，对于两个数据相同但VARCHAR(N)列N值差异较大的两个表做相同SQL查询发现性能没有太大差异，生成的临时表消耗的IO也接近，无法明确验证上述观点。