MySQL数据类型优化原则

MySQL支持的数据类型很多,选择正确的数据类型对于高性能至关重要。下面几个简单的原则都有助于做出更好的选择。

  • 更小的通常更好

应该尽量使用可以正确储存数据的最小数据类型。更小的数据类型通常更快,因为它们占用更少的磁盘、内存和CPU缓存,并且处理时需要的CPU周期也更少。如果无法确定哪个数据类型时最好的,就选择你认为不会超过范围的最小类型。

  • 简单就好

简单数据类型的操作通常需要更少的CPU周期。例如,整形比字符操作代价更低,因为字符集和校对规则(排序规则)使字符比较比整形更复杂。比如用MySQ内建的类型而不是使用字符串来存储日期和时间、应该用整形存储IP地址。

  • 尽量避免null

如果查询中包含可为null的列,对MySQL来说更难优化,因为可为null的列使得索引、索引统计和值比较都较为复杂。可为null的列会使用更多的存储空间,在MySQL里也需要特殊处理。当可为null当列被索引时,每个索引记录需要一个额外的字节,在MyISAM里甚至还可能导致固定大小的索引变成可变大小的索引。

通常把可为null的列改为not null带来的性能提升比较小,所以没有必要在现有的架构中查找并修改这种情况,除非确定这回导致问题。

例外的是在InnoDB使用独立的位存储null值,所以对于稀疏数据(很多值为null,只有少数行的列有非null值)有很好的空间效率,但这一点不适用于MyISAM。

在为列选择数据类型时。

第一步需要确定合适的大类型:数字、字符串、时间等
第二步是选择具体类型。MySQL的很多数据类型都可以存储相同类型的数据,只是存储的长度和范围不一样、允许的精度不一样,或者需要的物理空间不同。

整数类型

存储整数可以用这几种类型

类型 存储位数
tinyint 8
smallint 16
mediumint 24
int 32
bigint 64

它们可以存储的值的范围-2^(N-1)^到2^(N-1)^-1,其中N是存储空间的位数。
整数类型还有可选有符号属性,表示不允许负值,这可以使正数的上限提高一倍。如tinyint无符号可以存储的范围是0到255,但他允许负值但存储范围是-128到127。

MySQL选择不同的整数类型是决定怎么在内存和磁盘中保存数据的。但是在整数计算一般使用64位但bigint整数,即使32位环境也是一样。(除了聚合函数)

MySQL还可以为整数类型指定宽度。如int(11),但是它不会限制值的合法范围,只是规定了MySQL的一些交互工具(如SQLyog,navicat)用来显示字符的个数。对于存储和计算来说,int(1)和int(11)是相同的。

实数类型

实数是带有小数部分的类型。MySQL中可以用decimal、float和double来存储实数类型。

float和double类型支持使用标准的浮点运算进行近似计算。
decimal类型用于存储精确的小数,在MySQL5.0以及更高的版本中,MySQL服务器自身实现了decimal的高精度计算。

浮点类型在存储同样范围的值时,通常比decimal使用更少的空间。float使用4个字节存储,double使用8个字节存储,相比flaot有更高的精度和更大的范围。在浮点计算时,MySQL都使用的double作为内部浮点计算的类型。

在考虑对小数进行精确计算时,使用decimal(如财务数据),但在数据量大时,可以考虑使用bigint代替decimal,将需要存储但货币单位根据小数的位数乘以相同的倍数存储。这样可以避免decimal精确计算代价高的问题。

float和double使用的是cpu支持的原生浮点计算,所以快。
decimal是MySQL服务器自身实现的高精度计算。

字符串类型

varchar和char是两种最主要的字符串类型。

varchar

varchar类型用于存储可变长字符串,是最常见的字符串数据类型。它比定长类型更节省空间,因为它仅使用必要的空间。

varchar需要使用1个或2个额外字节记录字符串长度: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。

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。因为行占用的空间增长,并且在页内没有更多的空间可以存储。这种情况下,MyISAM会将行拆成不同的片段存储,InnoDB需要分裂页来使行可以放进页内。其他一些存储引擎也许不在原数据位置更新数据。

使用varchar最合适的场景是:在字符串列的最大长度比平均长度大很多;列更新很少(碎片不是问题);使用了像utf-8这样复杂的字符集,每个字符都使用不同的字节数进行存储。

使用varchar(5)和varchar(200)存储‘hello'的空间开销是一样的,但是使用更长的列会消耗更多的内存,MySQL通常会分配固定大小的内存快来保存内部值。尤其是使用内存临时表进行排序或操作时会特别糟糕,在利用磁盘临时表进行排序同样糟糕。所以最好的策略是只分配真正需要的空间。

char

char类型是定长的。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会删除所有的末尾空格。char值会根据需要采用空格进行填充以方便比较。

char适合存储很短的字符串,或者所有值都接近同一个长度。例如密码的MD5值。对于经常变更的数据,char也比varchar更好,因为定长的char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,因为varchar需要额外字节记录长度。

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