| MySQL數(shù)據(jù)類型 | 含義(有符號(hào)) |
|---|---|
| tinyint(m) | 1個(gè)字節(jié) 范圍(-128~127) |
| smallint(m) | 2個(gè)字節(jié) 范圍(-32768~32767) |
| mediumint(m) | 3個(gè)字節(jié) 范圍(-8388608~8388607) |
| int(m) | 4個(gè)字節(jié) 范圍(-2147483648~2147483647) |
| bigint(m) | 8個(gè)字節(jié) 范圍(+-9.22*10的18次方) |
在整型類型中,有 signed 和 unsigned 屬性,其表示的是整型的取值范圍,默認(rèn)為 signed。在設(shè)計(jì)時(shí),我不建議你刻意去用 unsigned 屬性,因?yàn)樵谧鲆恍?shù)據(jù)分析時(shí),SQL 可能返回的結(jié)果并不是想要得到的結(jié)果。
來看一個(gè)“銷售表 sale”的例子,其表結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)如下。這里要特別注意,列 sale_count 用到的是 unsigned 屬性(即設(shè)計(jì)時(shí)希望列存儲(chǔ)的數(shù)值大于等于 0):
mysql> SHOW CREATE TABLE sale\G
*************************** 1. row ***************************
Table: sale
Create Table: CREATE TABLE `sale` (
`sale_date` date NOT NULL,
`sale_count` int unsigned DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`sale_date`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
1 row in set (0.00 sec)
mysql> SELECT * FROM sale;
+------------+------------+
| sale_date | sale_count |
+------------+------------+
| 2020-01-01 | 10000 |
| 2020-02-01 | 8000 |
| 2020-03-01 | 12000 |
| 2020-04-01 | 9000 |
| 2020-05-01 | 10000 |
| 2020-06-01 | 18000 |
+------------+------------+
6 rows in set (0.00 sec)
其中,sale_date 表示銷售的日期,sale_count 表示每月的銷售數(shù)量?,F(xiàn)在有一個(gè)需求,老板想要統(tǒng)計(jì)每個(gè)月銷售數(shù)量的變化,以此做商業(yè)決策。這條 SQL 語句需要應(yīng)用到非等值連接,但也并不是太難寫:
SELECT
s1.sale_date, s2.sale_count - s1.sale_count AS diff
FROM
sale s1
LEFT JOIN
sale s2 ON DATE_ADD(s2.sale_date, INTERVAL 1 MONTH) = s1.sale_date
ORDER BY sale_date;
然而,在執(zhí)行的過程中,由于列 sale_count 用到了 unsigned 屬性,會(huì)拋出這樣的結(jié)果:
ERROR 1690 (22003): BIGINT UNSIGNED value is out of range in '(`test`.`s2`.`sale_count` - `test`.`s1`.`sale_count`)'
可以看到,MySQL 提示用戶計(jì)算的結(jié)果超出了范圍。其實(shí),這里 MySQL 要求 unsigned 數(shù)值相減之后依然為 unsigned,否則就會(huì)報(bào)錯(cuò)。
為了避免這個(gè)錯(cuò)誤,需要對數(shù)據(jù)庫參數(shù) sql_mode 設(shè)置為 NO_UNSIGNED_SUBTRACTION,允許相減的結(jié)果為 signed,這樣才能得到最終想要的結(jié)果:
mysql> SET sql_mode='NO_UNSIGNED_SUBTRACTION';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
SELECT
s1.sale_date,
IFNULL(s2.sale_count - s1.sale_count,'') AS diff
FROM
sale s1
LEFT JOIN sale s2
ON DATE_ADD(s2.sale_date, INTERVAL 1 MONTH) = s1.sale_date
ORDER BY sale_date;
+------------+-------+
| sale_date | diff |
+------------+-------+
| 2020-01-01 | |
| 2020-02-01 | 2000 |
| 2020-03-01 | -4000 |
| 2020-04-01 | 3000 |
| 2020-05-01 | -1000 |
| 2020-06-01 | -8000 |
+------------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)
除了整型類型,數(shù)字類型常用的還有浮點(diǎn)和高精度類型。
MySQL 之前的版本中存在浮點(diǎn)類型 Float 和 Double,但這些類型因?yàn)椴皇歉呔?,也不?SQL 標(biāo)準(zhǔn)的類型,所以在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中不推薦使用,否則在計(jì)算時(shí),由于精度類型問題,會(huì)導(dǎo)致最終的計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)。
更重要的是,從 MySQL 8.0.17 版本開始,當(dāng)創(chuàng)建表用到類型 Float 或 Double 時(shí),會(huì)拋出下面的警告:MySQL 提醒用戶不該用上述浮點(diǎn)類型,甚至提醒將在之后版本中廢棄浮點(diǎn)類型
Specifying number of digits for floating point data types is deprecated and will be removed in a future release
而數(shù)字類型中的高精度 DECIMAL 類型可以使用,當(dāng)聲明該類型列時(shí),可以(并且通常必須要)指定精度和標(biāo)度,例如:
salary DECIMAL(8,2)
其中,8 是精度(精度表示保存值的主要位數(shù)),2 是標(biāo)度(標(biāo)度表示小數(shù)點(diǎn)后面保存的位數(shù))。通常在表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,類型 DECIMAL 可以用來表示用戶的工資、賬戶的余額等精確到小數(shù)點(diǎn)后 2 位的業(yè)務(wù)。
然而,在海量并發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中使用,金額字段的設(shè)計(jì)并不推薦使用 DECIMAL 類型,而更推薦使用 INT 整型類型(下文就會(huì)分析原因)。
在真實(shí)業(yè)務(wù)場景中,整型類型最常見的就是在業(yè)務(wù)中用來表示某件物品的數(shù)量。例如上述表的銷售數(shù)量,或電商中的庫存數(shù)量、購買次數(shù)等。在業(yè)務(wù)中,整型類型的另一個(gè)常見且重要的使用用法是作為表的主鍵,即用來唯一標(biāo)識(shí)一行數(shù)據(jù)。
整型結(jié)合屬性 auto_increment,可以實(shí)現(xiàn)自增功能,但在表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)用自增做主鍵,希望你特別要注意以下兩點(diǎn),若不注意,可能會(huì)對業(yè)務(wù)造成災(zāi)難性的打擊:
從表 1 可以發(fā)現(xiàn),INT 的范圍最大在 42 億的級(jí)別,在真實(shí)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)場景的應(yīng)用中,很容易達(dá)到最大值。例如一些流水表、日志表,每天 1000W 數(shù)據(jù)量,420 天后,INT 類型的上限即可達(dá)到。
因此,用自增整型做主鍵,一律使用 BIGINT,而不是 INT。不要為了節(jié)省 4 個(gè)字節(jié)使用 INT,當(dāng)達(dá)到上限時(shí),再進(jìn)行表結(jié)構(gòu)的變更,將是巨大的負(fù)擔(dān)與痛苦。
那這里又引申出一個(gè)有意思的問題:如果達(dá)到了 INT 類型的上限,數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)又將如何呢?是會(huì)重新變?yōu)?1?我們可以通過下面的 SQL 語句驗(yàn)證一下:
mysql> CREATE TABLE t (
-> a INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY
-> );
mysql> INSERT INTO t VALUES (2147483647);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES (NULL);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '2147483647' for key 't.PRIMARY'
可以看到,當(dāng)達(dá)到 INT 上限后,再次進(jìn)行自增插入時(shí),會(huì)報(bào)重復(fù)錯(cuò)誤,MySQL 數(shù)據(jù)庫并不會(huì)自動(dòng)將其重置為 1。
第二個(gè)特別要注意的問題是,MySQL 8.0 版本前,自增不持久化,自增值可能會(huì)存在回溯問題!
mysql> SELECT * FROM t;
+---+
| a |
+---+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
+---+
3 rows in set (0.01 sec)
mysql> DELETE FROM t WHERE a = 3;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
mysql> SHOW CREATE TABLE t\G
*************************** 1. row ***************************
Table: t
Create Table: CREATE TABLE `t` (
`a` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
PRIMARY KEY (`a`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
1 row in set (0.00 sec
可以看到,在刪除自增為 3 的這條記錄后,下一個(gè)自增值依然為 4(AUTO_INCREMENT=4),這里并沒有錯(cuò)誤,自增并不會(huì)進(jìn)行回溯。但若這時(shí)數(shù)據(jù)庫發(fā)生重啟,那數(shù)據(jù)庫啟動(dòng)后,表 t 的自增起始值將再次變?yōu)?3,即自增值發(fā)生回溯。具體如下所示:
mysql> SHOW CREATE TABLE t\G
*************************** 1. row ***************************
Table: t
Create Table: CREATE TABLE `t` (
`a` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
PRIMARY KEY (`a`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
1 row in set (0.00 s
若要徹底解決這個(gè)問題,有以下 2 種方法:
其實(shí),在海量互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,為了之后更好的分布式架構(gòu)擴(kuò)展性,不建議使用整型類型做主鍵,更為推薦的是字符串類型。
在用戶余額、基金賬戶余額、數(shù)字錢包、零錢等的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)中,由于字段都是資金字段,通常程序員習(xí)慣使用 DECIMAL 類型作為字段的選型,因?yàn)檫@樣可以精確到分,如:DECIMAL(8,2)。
CREATE TABLE User ( userId BIGINT AUTO_INCREMENT, money DECIMAL(8,2) NOT NULL, ...... )
在海量互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中,并不推薦用 DECIMAL 類型,而是更推薦將 DECIMAL 轉(zhuǎn)化為 整型類型。也就是說,資金類型更推薦使用用分單位存儲(chǔ),而不是用元單位存儲(chǔ)。如1元在數(shù)據(jù)庫中用整型類型 100 存儲(chǔ)。
金額字段的取值范圍如果用 DECIMAL 表示的,如何定義長度呢?因?yàn)轭愋?DECIMAL 是個(gè)變長字段,若要定義金額字段,則定義為 DECIMAL(8,2) 是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這樣只能表示存儲(chǔ)最大值為 999999.99,百萬級(jí)的資金存儲(chǔ)。
用戶的金額至少要存儲(chǔ)百億的字段,而統(tǒng)計(jì)局的 GDP 金額字段則可能達(dá)到數(shù)十萬億級(jí)別。用類型 DECIMAL 定義,不好統(tǒng)一。
另外重要的是,類型 DECIMAL 是通過二進(jìn)制實(shí)現(xiàn)的一種編碼方式,計(jì)算效率遠(yuǎn)不如整型來的高效。因此,推薦使用 BIG INT 來存儲(chǔ)金額相關(guān)的字段。
字段存儲(chǔ)時(shí)采用分存儲(chǔ),即便這樣 BIG INT 也能存儲(chǔ)千兆級(jí)別的金額。這里,1兆 = 1萬億。
這樣的好處是,所有金額相關(guān)字段都是定長字段,占用 8 個(gè)字節(jié),存儲(chǔ)高效。另一點(diǎn),直接通過整型計(jì)算,效率更高。
注意,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中,我們非常強(qiáng)調(diào)定長存儲(chǔ),因?yàn)槎ㄩL存儲(chǔ)的性能更好。
我們來看在數(shù)據(jù)庫中記錄的存儲(chǔ)方式,大致如下:
若發(fā)生更新,記錄 1 原先的空間無法容納更新后記錄 1 的存儲(chǔ)空間,因此,這時(shí)數(shù)據(jù)庫會(huì)將記錄 1 標(biāo)記為刪除,尋找新的空間給記錄1使用,如:
上圖中*記錄 1 表示的就是原先記錄 1 占用的空間,而這個(gè)空間后續(xù)將變成碎片空間,無法繼續(xù)使用,除非人為地進(jìn)行表空間的碎片整理。
那么,當(dāng)使用 BIG INT 存儲(chǔ)金額字段的時(shí)候,如何表示小數(shù)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)呢?其實(shí),這部分完全可以交由前端進(jìn)行處理并展示。作為數(shù)據(jù)庫本身,只要按分進(jìn)行存儲(chǔ)即可。
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