本文介绍 SQL 中的基本数据类型以及它们在各种数据库中的实现,同时分析了选择数据类型时的一些通用的原则。需要注意的是,同一数据类型在不同数据库中支持的范围大小和精确度可能不同;因此,使用任何数据类型之前都应该查看相关的数据库文档。
常见数据类型
字段的数据类型定义了该字段能够存储的数据值,以及允许执行的操作。下图列出了 SQL 中常见的数据类型,包括字符串类型、数字类型、日期时间类型以及二进制类型。
我们分别在第 8 篇、第 9 篇以及第 10 篇介绍了与这些数据类型相关的函数和类型转换函数。
字符串类型
字符串类型用于存储字符和字符串数据,主要包含三种具体的类型:定长字符串、变长字符串以及字符串大对象。各种数据库对于字符串类型的支持如下:
数据类型 | Oracle | MySQL | SQL Server | PostgreSQL |
---|---|---|---|---|
定长字符串 | CHAR(n) | CHAR(n) | CHAR(n) | CHAR(n) |
变长字符串 | VARCHAR2(n) | VARCHAR(n) | VARCHAR(n) | VARCHAR(n) |
字符串大对象 | CLOB | TEXT | VARCHAR( MAX ) | TEXT |
定长字符串
CHAR(n) 表示长度固定的字符串,其中 n 表示字符串的长度。常见的定义方式包括:
- CHAR,长度为 1 的字符串,只能存储 1 个字符;
- CHAR(5),长度为 5 的字符串。
对于定长字符串,如果输入的字符串长度不够,将会使用空格进行填充。例如类型为 CHAR(5) 的字段,如果输入值为“A”,实际存储的内容为“A####”;# 代表空格,也就是一个字符“A”加上 4 个空格。
CHARACTER 和 CHAR 是同义词,可以通用。
通常来说,只有存储固定长度的数据时,才会考虑使用定长字符串类型。例如 18 位身份证,6 位邮政编码等。
变长字符串
VARCHAR(n) 表示长度不固定的字符串,其中 n 表示允许存储的最大长度。
对于变长字符串,如果输入的字符串长度不够,存储实际的内容。例如类型为 VARCHAR(5) 的字段,如果输入值为“A”,实际存储的内容为“A”。
CHAR VARYING 和 CHARACTER VARYING 是 VARCHAR 的同义词,可以通用。 Oracle 中使用 VARCHAR2 表示变长字符串类型。
变长字符串类型一般用于存储长度不固定的内容,例如名字、电子邮箱、产品描述等。
字符串大对象
CLOB 表示字符串大对象,通常用于存储普通字符串类型无法支持的更长的字符串数据。例如整篇文章、备注、评论等。
Oracle 使用 CLOB 类型存储大型字符串;MySQL 提供了 TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT 以及 LONGTEXT 分别用于存储不同长度的文本数据;SQL Server 使用 VARCHAR( MAX ) 存储大文本数据;PostgreSQL 提供了 TEXT 类型存储任意长度的字符串。
CHARACTER LARGE OBJECT 和 CHAR LARGE OBJECT 是 CLOB 的同义词,可以通用。
在 SQL 中,输入字符串类型的常量和数据时,需要使用单引号引用:
'S001'
'张飞'
'13512345678'
数字类型
数字类型主要分为两类:精确数字和近似数字。各种数据库对于数字类型的支持如下:
数据类型 | Oracle | MySQL | SQL Server | PostgreSQL |
---|---|---|---|---|
精确数字 | SMALLINT INTEGER NUMERIC(p, s) | SMALLINT INTEGER BIGINT NUMERIC(p, s) | SMALLINT INTEGER BIGINT NUMERIC(p, s) | SMALLINT INTEGER BIGINT NUMERIC(p, s) |
近似数字 | BINARYFLOAT BINARYDOUBLE | FLOAT DOUBLE PRECISION | REAL DOUBLE PRECISION | REAL DOUBLE PRECISION |
精确数字
精确数字类型用于存储整数或者包含固定小数位的数字。
其中,SMALLINT、INTEGER 和 BIGINT 都可以表示整数。对于 MySQL、SQL Server 以及 PostgreSQL,SMALLINT 支持 -32768 ~ 32767;INTEGER 支持 -2147483648 ~ 2147483647;BIGINT 支持 -2^63^ ~ 2^63^-1。Oracle 中的 SMALLINT 和 INTEGER 都是NUMBER(38,0) 的同义词;Oracle 不支持 BIGINT 关键字。
INT 是 INTEGER 的同义词,可以通用。 MySQL 中还提供了 TINYINT,支持 -128 ~ 127;MEDIUMINT 支持 -8388608 ~ 8388607。另外,MySQL 中的所有整型分为有符号类型(例如 INTEGER、INTEGER SIGNED)和无符号类型(例如 INTEGER UNSIGNED),无符号整型支持的正整数范围扩大了一倍。
NUMERIC(p, s) 和 DECIMAL(p, s) 可以看作相同的类型,用于存储包含小数的精确数字。
其中,精度 p 表示总的有效位数,刻度 s 表示小数点后允许的位数。例如,123.04 的精度为 5,刻度为 2。p 和 s 是可选的,s 为 0 表示整数。SQL 标准要求 p ≥ s ≥ 0 并且 p > 0。
DEC 是 DECIMAL 的同义词,可以通用。 Oracle中的 NUMERIC 和 DECIMAL 都是 NUMBER 的同义词。
整数类型通常用于存储数字 id、产品数量、课程得分等数字;NUMERIC 用于存储产品价格、销售金额等包含小数并且准确度要求高的数据。
近似数字
近似数字也称为浮点型数字,一般使用较少,主要用于科学计算领域。
REAL 表示单精度浮点数,通常精确到小数点后 6 位;DOUBLE PRECISION 表示双精度浮点数,通常精确到小数点后 15 位。浮点数运算更快,但是可能丢失精度;浮点数的比较运算可能会导致非预期的结果。
Oracle 使用 BINARY_FLOAT 和 BINARY_DOUBLE 表示浮点数。 MySQL 使用 FLOAT 表示单精度浮点数,同时区分有符号和无符号的浮点数。
在 SQL 中,输入数字类型的常量和数据时,常见的方法如下:
10
10.5
10.5E+3 -- 科学计数法,105000
10.5F -- 单精度浮点数
10.5D -- 双精度浮点数
日期时间类型
我们在第 10 篇中介绍了日期和时间数据的存储方式,在此简单回顾一下。与日期和时间相关的数据类型包括:DATE、TIME 以及 TIMESTAMP。
DATE 存储年、月、日;TIME 存储时、分、秒,以及秒的小数部分;TIMESTAMP 同时包含年、月、日、时、分、秒,以及秒的小数部分。
Oracle 中的 DATE 类型包含了额外的时、分、秒,不支持 TIME 类型。 SQL Server 使用 DATETIME2 和 DATETIMEOFFSET 表示时间戳。 MySQL 还支持 DATETIME 表示时间戳。
如果存储日期信息,例如生日,可以使用 DATE 类型;如果需要更高的时间精度,例如订单时间、发车时间等,可以使用 TIMESTAMP 类型;TIME 类型使用较少。
在 SQL 中,输入日期时间类型的常量和数据时,常见的方法如下:
'2019-12-25'
DATE '2019-12-25'
'13:30:15'
TIME '13:30:15'
'2019-12-25 13:30:15'
TIMESTAMP '2019-12-25 13:30:15'
二进制类型
二进制类型用于存储二进制数据,例如文档、图片,视频等。二进制类型具体包含以下三种:
- BINARY(n),固定长度的二进制数据,n 表示二进制字符数量;
- VARBINARY(n),可变长度的二进制数据,n 表示支持的最大二进制字符数量;
- BLOB,二进制大对象。
Oracle 支持 BLOB 二进制类型;MySQL 支持 BINARY、VARBINARY 以及 TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB、LONGBLOB 二进制类型;SQL Server 支持 BINARY、VARBINARY 以及 VARBINARY ( MAX ) 二进制类型;PostgreSQL 支持 BYTEA 二进制类型。
选择合适的数据类型
最后我们来看看如何选择合适的数据类型。首先,应该满足存储业务数据的需求;其次,还需要考虑性能和使用方便。一般来说,先确定基本的类型:
- 文本数据,只能使用字符串类型;
- 数值数据,尤其是需要进行数学运算的数据,选择数字类型;
- 日期和时间信息,最好使用原生的日期时间类型;
- 文档、图片、音频和视频等,使用二进制类型;或者可以考虑存储在文件服务器上,然后在数据库中存储文件的路径。
接下来需要进一步确定具体的数据类型。在满足数据存储和扩展的前提下,尽量使用更小的数据类型,可以节省一些存储,通常性能也会更好。例如,对于一个小型公司而言,员工编号通常不会超过几百,使用 SMALLINT 已经足够。对于 MySQL 而言,不需要支持负数的话可以考虑 UNSIGNED 类型。
如果需要存储精确的数字,不要使用浮点数类型。对于金额,可以使用 NUMERIC(p, s);或者将数据乘以 10 的 N 次方,例如将 10.35 元存储为整数 103500,然后在应用程序中进行处理和前端显示转换。
对于字符数据,一般使用 VARCHAR 类型;如果数据长度能够确保一致,可以使用 CHAR;指定最大长度时,满足存储需求的前提下尽量使用更小的值。只有在普通字符串类型长度无法满足时才考虑大字段类型。
不要使用字符串存储日期时间数据,它们无法支持数据的运算。例如获得两个日期之间的间隔,需要依赖应用程序进行转换和处理。最好也不要使用整数类型存储当前时间距离 1970 年 1 月 1 日的毫秒数来表示时间,这种方式在显示时需要进行转换,不是很方便。
另外,如果一个字段同时出现在多个表中,使用相同的数据类型。例如,员工表中的部门编号(dept_id)字段与部门表的编号(dept_id)字段保持类型一致。