binary 和 varbinary 用法全解

在SQL Server中，使用数据类型 binary(n) 和 varbinary(n) 存储字节流，或称二进制数据，n是指字节数量：

• binary(n)：固定长度为 n 字节，其中 n 值从 1 到 8,000 ，存储空间为 n 字节；
• varbinary( n | max)：可变长度，n 的取值范围为 1 至 8,000，max 是指最大存储空间是 2^31-1 个字节，即最大4GB；
• n：在表列定义或变量声明语句中没有指定 n，则默认长度为 1；在CAST 函数中没有指定 n，则默认长度为 30；

在将数据转换为二进制数据时，SQL Server会对生成的二进制数据进行填充或截断，详细的规则是：

• 填充（或扩展）的二进制数据是16进制的0x00的整数倍，这就是说，填充的字节中每一个bit都是0；
• 将字符类型转换成二进制数据时，在数据的右侧填充或截断数据，填充数值是0x00；
• 将其他类型数据转换成二进制数据时，在数据的左侧填充或截断数据，填充数值是0x00；在截断数据时，保留低位的数据，将高位数值截断；

一，二进制类型的特征

存储单位是Byte，数据类型binary 和 varbinary 占用的存储空间的单位不是bit，而是 byte

declare @varBi binary(1)
set @varBi=1

输出结果是：0x01，结果以16进制编码显示，共8bit。

为binary变量赋值，可以使用10进制数据为binary类型的变量赋值，也可以直接使用16进制数值为binary变量赋值；

declare @biA binary(1)
set @biA= 0x01

字节流的逆序，可以使用reverse()函数对字节流进行逆序排列：

declare @bi varbinary(max)=123456
select @bi, cast(reverse(@bi) as varbinary(max))
--0x0001E240 0x40E20100

二，类型转换

由于数据都是用字节存储，二进制类型可以和所有其他类型的数据进行转换。

1， 数值类型隐式转换成binary类型

系统自动将 int类型隐式转换成binary类型，但是，binary必须显式强制转换成int类型。

declare @varBi binary(1)
set @varBi=1
select @varBi,cast(@varbi as int)

2， 字符类型不能隐式转换成binary类型，需要显式转换

将字符类型转换成binary类型的过程是：逐个将字符的ASCII码转换成二进制数据，末尾补0，或截断末尾多余的字符

declare @varBi binary(8)
set @varBi=cast('1h' as binary(8))
select @varBi,ascii(''),ascii('h'),cast(@varbi as varchar),DATALENGTH(cast(@varbi as varchar))

输出结果分析：

• 0x31 是16进制，换算成10进制数值是49，和字符“1”的ASCII值相同；
• 0x68 是16进制，换算成10进制数值是104，和字符“h”的ASCII值相同；
• 末尾补0：由于字符串的长度是2Byte，定长binary(8)的长度是8Byte，在binary(8) 类型的末尾补0，补齐8Byte；
• 在将binary转换成字符类型时，输出结果是字符 “1h”，而不是数字，说明，按照ASCII将数值转换成字符；
• 转换成字符串类型时，长度是8Byte，未显示的字符是不可打印的；

三，将字符串翻译（translate）成二进制类型

从字符数据类型翻译成binary或varbinary类型时，将在右侧发生截断或填充，填充的是16进制的0x00。当从字符类型（char、varchar、nchar、nvarchar）转换为不同长度的 binary 或 varbinary 数据类型时，SQL Server 将在二进制数据的右侧填充或截断数据。从字符串的左边逐字节翻译，如果字符串的长度大于binary的长度，则右边截断；如果字符串的长度小于binary的长度，则右边填充0x00。

翻译的字符必须是0-9、a-f，逐个把字符的ASCII码翻译成二进制数字，或者逐个把二进制数字对应ASCII码，转换为字符。默认情况下，对于二进制数据，0x是自动填充导结果的最左侧。

1，转换成binary或varbinary类型时，从数据的右侧截断数据 

declare @varBi binary(2)
set @varBi=cast('' as binary(3))
select @varBi,cast(@varbi as varchar)

2，转换成binary或varbinary类型时，从数据的右侧填充数据，填充的数值是0x00

declare @varBi binary(8)
set @varBi=cast('' as binary(8))
select @varBi,cast(@varbi as varchar)

3，使用convert的风格0（style=0）把binary（或varbinary）翻译成字符串

select convert(varchar(8), 0x4E616d65, 0),cast(0x4E616d65 as varchar(8))

4，使用convert的风格0（style=0）把字符串翻译成binary（或varbinary）

select convert(varbinary(8), 'name', 0),cast('name' as varbinary(8))

四，使用convert进行字符串和binary(或varbinary)的转换

如果要把二进制数据，按照显示的字符转换为字符串，那么就必须使用convert转换，convert的第三个参数是style，共有两种风格，分别是1 和 2，风格1要求0x必须在二进制数据的最左侧，风格2要求0x不能出现在二进制数据的最左侧。

1，使用convert把binary转换为字符串

分别设置style是1和2，查看转换的结果：当style为1时，字符串前面添加0x；当style为2时，字符串前面没有0x；

declare @b binary(8)
set @b=12
select convert(varchar(64),@b,1),convert(varchar(64),@b,2)

2，使用convert把字符串转换为binary类型

如果字符串前面有0x字符，那么使用风格1（设置style=1）；如果字符串前面没有0x字符，那么使用风格2（设置style=2）；

declare @c varchar(64),@d varchar(64)
select @c='0x000000000000000C',@d='000000000000000C'
select convert(binary(8),@c,1), convert(binary(8),@d,2)

五，将整数类型转换为二进制类型

从整数类型转换为 binary 或 varbinary 时，在数据的左侧填充或截断数据，填充将通过使用十六进制的零来完成。

1，从整数类型转换为二进制类型时，在数据的左侧截断数据，即保留低位的数据，将高位数值截断

declare @biToInt binary(1)
set @biToInt=300
select @biToInt,cast(@biToInt as int)

分析：由于binary(1)是1Byte，最大值是255，发生上溢，左侧发生截断，舍弃左边高位数值 256，保留低位数值44

2，从整数类型转换为二进制类型时，在数据的左侧填充数据，即在高位填充数值：0x00

declare @biToInt binary(3)
set @biToInt= 12
select @biToInt,cast(@biToInt as int)

如果没有发生溢出，那么不管int类型数值有多大，都能生成相同的值，如果binary长度较长，那么左侧填充为0x00。

六，二进制数据的比较，将自动提升操作数的数据类型

在SQL Server中，字节大的二进制数据类型，其类型处于“高”位。在进行二进制数值比较之前，首先匹配两个操作数的数据类型，将两个操作数提升为相同的数据类型，这体现在比较两个binary类型的变量时，将字节数低的数据类型提升，保持两个操作数的字节数相同。提升的字节使用0x00填充，并且是在右侧填充，这将增大binary的数值。

1，自动提升数据类型，在右侧填充0x00

declare @biA binary(1)
declare @biB binary(2)
set @biA=1
set @biB=2
select @biA,@biB,iif(@biA >= @biB,'>=','<')

输出结果分析：在比较时，SQL Server将变量@biA 的数据类型提升为binary(2)，在右侧填充1byte，变成0x0100，数值是256，所以比较的结果是 >=；

如果变量@biB的值是257，那么输出的结果将是<，因为，@biA填充之后，是0x0100，比0x0101小；

declare @biA varbinary(1)
declare @biB varbinary(2)
set @biA=1
set @biB=257
select @biA,@biB,iif(@biA >= @biB,'>=','<')

参考文档：

binary and varbinary (Transact-SQL)