第4章 Schema與數據類型優化
4.1 選擇優化的數據類型
MySQL支持的數據類型非常多，選擇正確的數據類型對於獲得高性能至關重要。不管存儲哪種類型的數據，下面幾個簡單的原則都有助於做出更好的選擇。更小的通常更好。
一般情況下，應該儘量使用可以正確存儲數據的最小數據類型(1) 。更小的數據類型通常更快，因爲它們佔用更少的磁盤、內存和CPU緩存，並且處理時需要的CPU週期也更少。
但是要確保沒有低估需要存儲的值的範圍，因爲在schema中的多個地方增加數據類型的範圍是一個非常耗時和痛苦的操作。如果無法確定哪個數據類型是最好的，就選擇你認爲不會超過範圍的最小類型。（如果系統不是很忙或者存儲的數據量不多，或者是在可以輕易修改設計的早期階段，那之後修改數據類型也比較容易）。
簡單就好
簡單數據類型的操作通常需要更少的CPU週期。例如，整型比字符操作代價更低，因爲字符集和校對規則（排序規則）使字符比較比整型比較更復雜。這裏有兩個例子：一個是應該使用MySQL內建的類型(2)而不是字符串來存儲日期和時間，另外一個是應該用整型存儲IP地址。稍後我們將專門討論這個話題。
儘量避免NULL
很多表都包含可爲NULL（空值）的列，即使應用程序並不需要保存NULL也是如此，這是因爲可爲NULL是列的默認屬性(3)。通常情況下最好指定列爲NOTNULL，除非真的需要存儲NULL值。
如果查詢中包含可爲NULL的列，對MySQL來說更難優化，因爲可爲NULL的列使得索引、索引統計和值比較都更復雜。可爲NULL的列會使用更多的存儲空間，在MySQL裏也需要特殊處理。當可爲NULL的列被索引時，每個索引記錄需要一個額外的字節，在MyISAM裏甚至還可能導致固定大小的索引（例如只有一個整數列的索引）變成可變大小的索引。
通常把可爲NULL的列改爲NOT NULL帶來的性能提升比較小，所以（調優時）沒有必要首先在現有schema中查找並修改掉這種情況，除非確定這會導致問題。但是，如果計劃在列上建索引，就應該儘量避免設計成可爲NULL的列。
當然也有例外，例如值得一提的是，InnoDB使用單獨的位（bit）存儲NULL值，所以對於稀疏數據(4)有很好的空間效率。但這一點不適用於MyISAM。在爲列選擇數據類型時，第一步需要確定合適的大類型：數字、字符串、時間等。這通常是很簡單的，但是我們會提到一些特殊的不是那麼直觀的案例。下一步是選擇具體類型。很多MySQL的數據類型可以存儲相同類型的數據，只是存儲的長度和範圍不一樣、允許的精度不同，或者需要的物理空間（磁盤和內存空間）不同。相同大類型的不同子類型數據有時也有一些特殊的行爲和屬性。例如，DATETIME和TIMESAMP列都可以存儲相同類型的數據：時間和日期，精確到秒。
然而TIMESTAMP只使用DATETIME一半的存儲空間，並且會根據時區變化，具有特殊的自動更新能力。另一方面，TIMESTAMP允許的時間範圍要小得多，有時候它的特殊能力會成爲障礙。
4.1.1 整數類型
有兩種類型的數字：整數（whole number）和實數（real number）。如果存儲整數，可以使用這幾種整數類型：TINYINT，SMALLINT，MEDIUMINT，INT，BIGINT。分別使用8，16，24，32，64位存儲空間。它們可以存儲的值的範圍從−2（N−1）到2（N−1）−1，其中N是存儲空間的位數。
整數類型有可選的UNSIGNED屬性，表示不允許負值，這大致可以使正數的上限提高一倍。例如TINYINT UNSIGNED可以存儲的範圍是0～255，而TINYINT的存儲範圍是−128～127。
4.1.2 實數類型
實數是帶有小數部分的數字。然而，它們不只是爲了存儲小數部分；也可以使用DECIMAL存儲比BIGINT還大的整數。MySQL既支持精確類型，也支持不精確類型。
因爲CPU不支持對DECIMAL的直接計算，所以在MySQL 5.0以及更高版本中，MySQL服務器自身實現了DECIMAL的高精度計算。相對而言，CPU直接支持原生浮點計算，所以浮點運算明顯更快。
浮點和DECIMAL類型都可以指定精度。對於DECIMAL列，可以指定小數點前後所允許的最大位數。這會影響列的空間消耗。MySQL 5.0和更高版本將數字打包保存到一個二進制字符串中（每4個字節存9個數字）。例如，DECIMAL（18,9）小數點兩邊將各存儲9個數字，一共使用9個字節：小數點前的數字用4個字節，小數點後的數字用4個字節，小數點本身佔1個字節。
因爲需要額外的空間和計算開銷，所以應該儘量只在對小數進行精確計算時才使用DECIMAL——例如存儲財務數據。但在數據量比較大的時候，可以考慮使用BIGINT代替DECIMAL，將需要存儲的貨幣單位根據小數的位數乘以相應的倍數即可。假設要存儲財務數據精確到萬分之一分，則可以把所有金額乘以一百萬，然後將結果存儲在BIGINT裏，這樣可以同時避免浮點存儲計算不精確和DECIMAL精確計算代價高的問題。
例如:
如果我想存儲精確度以 "分" 爲單位的數字."99.75元"
1.可以將數據庫中的列數據模型設計爲:
ALTER TABLE demo_table ADD column_1 decimal(5,2) NULL;
譯:意思是添加一列小數點前可存放5位,小數點後可存放2位的數字;然後將"99.75"元直接存放進庫中
2.可以將數據庫中的列數據模型設計爲:
ALTER TABLE demo_table ADD column_1 bigint(10) NULL;
譯:意思是添加一列較長的數字;並且在sql查詢/添加或者 在代碼中 將金錢乘以"100",得到"9975"然後存放庫中,取出時使用金錢除以100,換算成正確的金錢數額"99.75";
附錄:
(1) 例如只需要存0~200，tinyint unsigned更好。——譯者注
(2) date，time，datatime——譯者注
(3) 如果定義表結構時沒有指定列爲NOT NULL，默認都是允許爲NULL的。
(4) 很多值爲NULL，只有少數行的列有非NULL值。——譯者注
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