Oracle 数据类型及存储方式

Oracle 数据类型及存储方式
袁光东 原创  http://klyuan.iteye.com/blog/220760

概述
通过实例，全面而深入的分析oralce的基本数据类型及它们的存储方式。以ORACLE 10G为基础，介绍oralce 10g引入的新的数据类型。让你对oracle数据类型有一个全新的认识。揭示一些不为人知的秘密和被忽略的盲点。从实用和优化的角度出发，讨论每种数据类型的特点。从这里开始oracle之旅！

第一部份 字符类型
§1.1  char
定长字符串，会用空格来填充来达到其最大长度,最长2000个字节。

1． 新建一个测试表test_char.,只有一个char类型的列。长度为10
SQL> create table test_char(colA char(10));
Table created
2． 向这个表中插入一些数据。
SQL> insert into test_char values('a');

1 row inserted

SQL> insert into test_char values('aa');

1 row inserted

SQL> insert into test_char values('aaa');

1 row inserted

SQL> insert into test_char values('aaaa');

1 row inserted

SQL> insert into test_char values('aaaaaaaaaa');
1 row inserted

注意：最多只能插入10个字节。否是就报错。
SQL> insert into test_char values('aaaaaaaaaaa');

insert into test_char values('aaaaaaaaaaa')

ORA-12899: value too large for column "PUB_TEST"."TEST_CHAR"."COLA" (actual: 11, maximum: 10)

3． 使用dump函数可以查看每一行的内部存数结构。
SQL> select colA, dump(colA) from test_char;

COLA       DUMP(COLA)
---------- --------------------------------------------------------------------------------
a          Typ=96 Len=10: 97,32,32,32,32,32,32,32,32,32
aa         Typ=96 Len=10: 97,97,32,32,32,32,32,32,32,32
aaa        Typ=96 Len=10: 97,97,97,32,32,32,32,32,32,32
aaaa       Typ=96 Len=10: 97,97,97,97,32,32,32,32,32,32
aaaaaaaaaa Typ=96 Len=10: 97,97,97,97,97,97,97,97,97,97

注意：Typ=96 表示数据类型的ID。Oracle为每一种数据类型都进行了编号。说明char类型的编号是96.
Len =10 表示所在的内部存储的长度(用字节表示)。虽然第一例只存了一个字符’a’，但是它还是占用了10个字节的空间。
97,32,32,32,32,32,32,32,32,32 表示内部存储方式。可见oracle的内部存储是以数据库字符集进行存储的。
97正好是字符a的ASCII码。
可以使用chr函数把ASCII码转成字符。
SQL> select chr(97) from dual;

CHR(97)
-------
a

要想知道一个字符的ASCII码，可以使用函数ascii
SQL> select ascii('a') from dual;

ASCII('A')
----------
        97

32正好是空格的ascii码值。
Char类型是定长类型。它总会以空格来填充以达到一个固定宽度。
使用char类型会浪费存储空间。
Oracle的数据类型的长度单位是字节。
SQL> select dump('汉') from dual;

DUMP('汉')
---------------------
Typ=96 Len=2: 186,186

可见一个汉字在oracle中是占用了两个字节的。
英文字母或符号只占用一个字节。
Char(10)最多可存放5个汉字。
§1.2  varchar2
是一种变长的字符类型。最多可占用4000字节的存储空间。
1. 创建一个表,只有一列，类型为varchar2,长度为10
SQL> create table test_varchar( col varchar2(10));

Table created
2. 插入一些数据
SQL> insert into test_varchar values('a');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar values('aa');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar values('aaa');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar values('aaaaaaaaaa');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar values('aaaaaaaaaaa');

2. 用dump函数查看每一行的内部存储结构。
SQL> select col, dump(col) from test_varchar;

COL        DUMP(COL)
---------- --------------------------------------------------------------------------------
a          Typ=1 Len=1: 97
aa         Typ=1 Len=2: 97,97
aaa        Typ=1 Len=3: 97,97,97
aaaaaaaaaa Typ=1 Len=10: 97,97,97,97,97,97,97,97,97,97


Typ=1,说明varchar2类型在oracle中的类型编号为1
Len代表了每一行数据所占用的字节数。
后面是具体的存储值。
由此可见，varchar2是存多少就占用多少空间。比较节省空间的。不会像char那样用空格填充。

§1.3  byte 和char
在10g中，字符类型的宽度定义时，可以指定单位。
Byte就是字节。
Char就是字符。
Varchar2(10 byte) 长度为10个字节。
Varchar2(10 char) 长度为10个字符所占的长度。
Char(10 byte)长度为10个字节。
Char(10 char) 长度为10个字符所占的长度。
一个字符占用多少个字节，是由当前系统采用的字符集来决定的。
如一个汉字占用两个字节。

查看当前系统采用的字符集
SQL> select * from nls_database_parameters where parameter ='NLS_CHARACTERSET';

PARAMETER                      VALUE
------------------------------ --------------------------------------------------------------------------------
NLS_CHARACTERSET               ZHS16GBK

如果在定义类型时，不指定单位。默认是按byte，即以字节为单位的。
采用char为单位的好处是，使用多字节的字符集。
比如，在ZHS16GBK字符集中，一个汉字占用两个字节。
把数据表的某一列长度定义为可存放10个汉字，通过下面的定义就可以了。
Create table test_varchar(col_char  varchar2(10 char));
这样相对简单一些。在数据库表设计时需要注意。

继续实验，新建一个表，包含两列。一列采用byte为单位，一列采用char为单位
SQL> create table test_varchar2 (col_char varchar2(10 char),col_byte varchar2(10 byte));

Table created

Col_char列，定义为可存放10个字符。
Col_byte 列，定义为可存放10个字节的字符。
当前的系统采用字符集为ZHS16GBK.所以一个字符占两个字节。
试着在表中插入一些数据
SQL> insert into test_varchar2 values('a','a');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar2 values('袁','a');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar2 values('袁袁袁袁袁袁袁袁袁袁','aaaaaaaaaa');

1 row inserted

SQL> insert into test_varchar2 values('袁袁袁袁袁袁袁袁袁袁','袁袁袁袁袁袁袁袁袁袁');

insert into test_varchar2 values('袁袁袁袁袁袁袁袁袁袁','袁袁袁袁袁袁袁袁袁袁')

ORA-12899: value too large for column "PUB_TEST"."TEST_VARCHAR2"."COL_BYTE" (actual: 20, maximum: 10)

第一次， 在两列中都插入字符a
第二次， 在col_char列插入字符’袁’,在col_byte插入字符a
第三次， 在col_char列中插入10个中文字符’袁’,在col_byte插入10个字符a
第四次， 在两列中都插入中文字符’袁’时，报错了。第二列长度不够。
   再看看每一行的存储结构
SQL> select col_char, dump(col_char) from test_varchar2;

COL_CHAR             DUMP(COL_CHAR)
-------------------- --------------------------------------------------------------------------------
a                    Typ=1 Len=1: 97
袁                   Typ=1 Len=2: 212,172
袁袁袁袁袁袁袁袁袁袁 Typ=1 Len=20: 212,172,212,172,212,172,212,172,212,172,212,172,212,172,212,172,21

当我们在col_char列插入10个汉字时，它的长度为20.
尽管我们在定义的时候是采用varchar2(10,char).
由此可见,oracle是根据当前数据库采用的字符集，每个字符的所占字节数 X 字段长度来决定了该字段所占的字节数。
在本例中，varchar2(10,char)相当于varchar2(20).
不信，我们可以试试看。
SQL> desc test_varchar2;
Name     Type         Nullable Default Comments
-------- ------------ -------- ------- --------
COL_CHAR VARCHAR2(20) Y                       
COL_BYTE VARCHAR2(10) Y

当采用多字节的字符集时，定义字段长度还是采用char为单位指定为佳。因为可以避免字段长度的问题。

当不知道当前数据库采用的字符集，一个字符占用多少字节时，可以使用lengthb函数。
SQL> select lengthb('袁') from dual;
LENGTHB('袁')
-------------
            2

§1.4  char还是varchar
1. 新建一个表,一列为char类型，一列为varchar2类型
SQL> create table test_char_varchar(char_col char(20),varchar_col varchar2(20));

Table created
2. 向该表中的两列都插入相关的数据
SQL> insert into test_char_varchar values('Hello World','Hello World');

1 row inserted

SQL> select * from test_char_varchar;

CHAR_COL             VARCHAR_COL
-------------------- --------------------
Hello World          Hello World

3. 以char_col列为条件查询
SQL> select * from test_char_varchar where char_col ='Hello World';

CHAR_COL             VARCHAR_COL
-------------------- --------------------
Hello World          Hello World

4. 以varchar_col列为条件查询
SQL> select * from test_char_varchar where varchar_col ='Hello World';

CHAR_COL             VARCHAR_COL
-------------------- --------------------
Hello World          Hello World

5.似乎char 和varchar类型没有什么两样。再看看下面的语句。
SQL> select * from test_char_varchar where varchar_col =char_col;

CHAR_COL             VARCHAR_COL
-------------------- --------------------
这已经看出他们并不一样，这涉及到字符串比较的问题。
因为已经发生了隐式转换,在与char列char_col进行比较时，char_col列的内容已经转换成了char(20).在Hello World后面以空格进行填充了。而varchar_col列并没有发生这种转换。
如果要让char_col列与varchar_col列相等。有两种方法。
第一种是：使用trim把char_col列的空格去掉。
第二种是：使遥rpad把varchar_col列用空格进行填充长度为20的字符。
SQL> select * from test_char_varchar where trim(char_col) = varchar_col;

CHAR_COL             VARCHAR_COL
-------------------- --------------------
Hello World          Hello World

SQL> select * from test_char_varchar where char_col = rpad(varchar_col,20);

CHAR_COL             VARCHAR_COL
-------------------- --------------------
Hello World          Hello World

如果使用trim函数，如果char_col列上有索引，那么索引将不可用了。
此外还会在绑定变量时出现问题。