数据库char和varchar的区别(详解char和varchar)

 分类:IT知识时间:2022-11-20 07:31:03点击:

一、CHAR和VARCHAR有哪些区别

1、固定长度 & 可变长度

  • VARCHAR

VARCHAR类型用于存储可变长度字符串,是最常见的字符串数据类型。它比固定长度类型更节省空间,因为它仅使用必要的空间(根据实际字符串的长度改变存储空间)。

有一种情况例外,如果MySQL表使用ROW_FORMAT=FIXED创建的话,每一行都会使用定长存储。

  • CHAR

CHAR类型用于存储固定长度字符串: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会删除字符串中的末尾空格(在MySQL 4.1和更老版本中VARCHAR 也是这样实现的——也就是说这些版本中CHAR和VARCHAR在逻辑上是一样的,区别只是在存储格式上)。

同时,CHAR值会根据需要采用空格进行剩余空间填充,以方便比较和检索。但正因为其长度固定,所以会占据多余的空间,也是一种空间换时间的策略;

2、存储方式

  • VARCHAR

VARCHAR需要使用1或2个额外字节记录字符串的长度:如果列的最大长度小于或等于255字节,则只使用1个字节表示,否则使用2个字节。假设采用latinl字符集,一个VARCHAR(10)的列需要11个字节的存储空间。VARCHAR(1000)的列则需要1002 个字节,因为需要2个字节存储长度信息。

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,这就导致需要做额外的工作。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是不一样的。例如,MylSAM会将行拆成不同的片段存储,InnoDB则需要分裂页来使行可以放进页内。

  • CHAR

CHAR适合存储很短或长度近似的字符串。例如,CHAR非常适合存储密码的MD5值,因为这是一个定长的值。对于经常变更的数据,CHAR也比VARCHAR更好,因为定长的CHAR类型不容易产生碎片。对于非常短的列,CHAR比VARCHAR在存储空间上也更有效率。例如用CHAR(1)来存储只有Y和N的值,如果采用单字节字符集只需要一个字节,但是VARCHAR(1)却需要两个字节,因为还有一个记录长度的额外字节。

3、存储容量

CHAR

对于char类型来说,最多只能存放的字符个数为255,和编码无关,任何编码最大容量都是255。

  • VARCHAR

MySQL行默认最大65535字节,是所有列共享(相加)的,所以VARCHAR的最大值受此限制。

表中只有单列字段情况下,varchar一般最多能存放(65535 - 3)个字节,varchar的最大有效长度通过最大行数据长度和使用的字符集来确定,通常的最大长度是65532个字符(当字符串中的字符都只占1个字节时,能达到65532个字符);

为什么是65532个字符?算法如下(有余数时向下取整):

最大长度(字符数) = (行存储最大字节数 - NULL标识列占用字节数 - 长度标识字节数) / 字符集单字符最大字节数

  • NULL标识列占用字节数:允许NULL时,占一字节
  • 长度标识字节数:记录长度的标识,长度小于等于255(28)时,占1字节;小于65535时(216),占2字节

VARCHAR类型在4.1和5.0版本发生了很大的变化,使得情况更加复杂。从MySQL 4.1开始,每个字符串列可以定义自己的字符集和排序规则。这些东西会很大程度上影响性能。

  • 4.0版本及以下,MySQL中varchar长度是按字节展示,如varchar(20),指的是20字节;
  • 5.0版本及以上,MySQL中varchar长度是按字符展示。如varchar(20),指的是20字符。

当然,行总长度还是65535字节,而字符和字节的换算,则与编码方式有关,不同的字符所占的字节是不同的。编码划分如下:

  • GBK编码:


    一个英文字符占一个字节,中文2个字节,单字符最大可占用2个字节。

  • UTF-8编码:


    一个英文字符占一个字节,中文3个字节,单字符最大可占用3个字节。

  • utf8mb4编码:


    一个英文字符占一个字节,中文3个字节,单字符最大占4个字节(如emoji表情4字节)。

假设当前还有6字节可以存放字符,按单字符占用最大字节数来算,可以存放3个GBK、或2个utf8、或1个utf8mb4。

思考:既然VARCHAR长度可变,那我要不要定到最大?

没错,相信你已经有答案了,别这么干!

就像使用VARCHAR(5)和VARCHAR(200)存储 '陈哈哈’的磁盘空间开销是一样的。那么使用更短的列有什么优势呢?

事实证明有很大的优势。更长的列会消耗更多的内存,因为MySQL通常会分配固定大小的内存块来保存内部值。

当然,在没拿到存储引擎存储的数据之前,并不会知道我这一行拿出来的数据到底有多长,可能长度只有1,可能长度是500,那怎么办呢?那就只能先把最大空间分配好了,避免放不下的问题发生,这样实际上对于真实数据较短的varchar确实会造成空间的浪费。

举例:我向数据类型为:varchar(1000)的列插入了1024行数据,但是每个只存一个字符,那么这1024行真实数据量其实只有1K,但是我却需要约1M的内存去适应他。所以最好的策略是只分配真正需要的空间。

二、CHAR和VARCHAR在SQL中需要注意的点

下面通过一个具体的示例来说明CHAR和VARCHAR类型存储时的区别。我们创建一张同时存在CHAR(10)字段、VARCHAR(10)字段的表,并且往里面插入一些值来做对比验证:

-- 建表语句CREATETABLE`str_table`( `id`int(11) NOTNULLAUTO_INCREMENT, `str_char`char(10) DEFAULTNULL, `str_varchar`varchar(10) DEFAULTNULL, PRIMARY KEY(`id`) ) ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=6DEFAULTCHARSET=utf8mb4;

分别插入一些字符串前面和后面都有空格的示例

-- 插入测试数据INSERTINTO`str_table`(`id`, `str_char`, `str_varchar`) VALUES(null, '陈哈哈', '陈哈哈'), (null, ' 陈哈哈', ' 陈哈哈'), (null, '陈哈哈 ', '陈哈哈 ');

测试数据查询语句如下,通过拼接能更好的看出对比效果:

-- 测试数据查询selectid,concat("|",str_char,"|") as`char`,concat("|",str_varchar,"|") as`varchar`fromstr_table;
mysql> select id,concat("|",str_char,"|") as `char`,concat("|",str_varchar,"|") as `varchar`from str_table; +----+---------------+---------------+ | id |char | varchar |+----+---------------+---------------+ | 6 ||陈哈哈|| |陈哈哈| || 7 || 陈哈哈|| |陈哈哈| || 8 ||陈哈哈|| |陈哈哈 | |+----+---------------+---------------+ 3rows inset (0.00sec)
  • 当检索这些值的时候,会发现id=8行中,char类型的"陈哈哈 "末尾的空格被截断了,而VARCHAR(10)字段存储相同的值时,末尾的空格被保留了。
  • 另外,id=7行的数据前面空格都被保留了。

可见,CHAR会默认切掉字符串末尾的空格,如果需要保留末尾的空格,记得用varchar类型!

三、类似的二进制类型:VARBINARY

与CHAR和VARCHAR类似的类型还有BINARY和VARBINARY,它们存储的是二进制字符串。二进制字符串跟常规字符串非常相似,但是二进制字符串存储的是字节码而不是字符。 填充也不一样:MySQL填充BINARY采用的是\0 (零字节)而不是空格,在检索时也不会去掉填充值。

当需要存储二进制数据,并且希望MySQL使用字节码而不是字符进行比较时,这些类型是非常有用的。二进制比较的优势并不仅仅体现在大小写敏感上。MySQL比较BINARY字符串时,每次按一个字节,并且根据该字节的数值进行比较。因此,二进制比 较比字符比较简单很多,所以也就更快。

  • varchar

varchar是可变长度字符类型,如果对应的数据库排序规则是utf8_general_ci,那么查询的时候将不区分大小写。如果排序规则是utf8_bin,则会区分大小写。

  • varbinary

varbinary是二进制字符类型,在排序规则utf8_general_ci下,是可以区分大小写的。

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