Oracle 数据类型及存储方式(三)日期时间类型

第三部分 日期时间类型
§3.1 DATE
Date类型Oralce用于表示日期和时间的数据类型。固定占用7个字节。
包括七个属性：
世纪
世纪中的年份
月份
月份中的哪一天
小时
分
秒
SQL> create table test_date(col_date date);

Table created
SQL> insert into test_date values(to_date('2008-06-27 10:35:00','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'));

1 row inserted

SQL> select to_char(col_date,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'),dump(col_date) from test_date;

TO_CHAR(COL_DATE,'YYYY-MM-DDHH DUMP(COL_DATE)
------------------------------ --------------------------------------------------------------------------------
2008-06-27 10:35:00            Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,11,36,1

Date类型的内部编码为12
长度:占用7个字节
数据存储的每一位到第七位分别为：世纪，年，月，日，时，分，秒。
世纪：采用”加100”表示法来存储。即世纪+100来存储。120 – 100 = 20
年:跟世纪一样采用”加100”表示法来存储。108 – 100 = 08(采用两位表示)
月:自然存储.6
日:自然存储，不做修改，27
时：（时，分，秒都采用“加1”法存储）11 -1= 10
分:36 -1 = 35
秒:1 -1 = 0
为什么世纪和年份要用加100法存储呢？是为了支持BC和AD日期。
BC即为公元前。
AD即为公元。
如果世纪 – 100为一个负数，那么就是一个BC日期。

插入一个公元前日期
SQL> insert into test_date values(to_date('-4712-01-01','syyyy-mm-dd hh24:mi:ss'));

1 row inserted

SQL> select to_char(col_date,'bc yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'),dump(col_date) from test_date;

TO_CHAR(COL_DATE,'BCYYYY-MM-DD DUMP(COL_DATE)
------------------------------ --------------------------------------------------------------------------------
公元 2008-06-27 10:35:00       Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,11,36,1
公元前 4712-01-01 00:00:00     Typ=12 Len=7: 53,88,1,1,1,1,1
我们已经了解了日期的存储结构。当要对日期进行截取时，比如去掉时，分，秒。只需要把最后的三个字节设为：12 12 1就可以了。
SQL> create table test_date1 (col_char varchar2(12), col_date date);

Table created

SQL> insert into test_date1 values('full',to_date('2008-06-27 12:01:00','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'));

1 row inserted
SQL> insert into test_date1(col_char,col_date) select 'minute', trunc(col_date,'mi') from test_date1
2     union all
3      select 'day', trunc(col_date,'dd') from test_date1
4     union all
5      select 'month',trunc(col_date,'mm') from test_date1
6      union all
7       select 'year',trunc(col_date,'y') from test_date1
8 ;

4 rows inserted
SQL> select col_char, col_date,dump(col_date) from test_date1;

COL_CHAR     COL_DATE    DUMP(COL_DATE)
------------ ----------- --------------------------------------------------------------------------------
full         2008-6-27 1 Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,13,2,1
minute       2008-6-27 1 Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,13,2,1
day          2008-6-27   Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,1,1,1
month        2008-6-1    Typ=12 Len=7: 120,108,6,1,1,1,1
year         2008-1-1    Typ=12 Len=7: 120,108,1,1,1,1,1

要把一个日期截取，只取到年。数据库只是把最后5个字节置上1。这是非常快的。
当我们对一个Date字段进行操作，需要截取到年份进行比较时，我们经常使用to_char函数。通过会这样写。
Select * from test_date1 where to_char(col_date ,’yyyy’) = ‘2008’
而不是
Select * from test_date1 where trunc(col_date,’y’) = to_date(‘2008-01-01’,’yyyy-mm-dd’)

使用trunc会占用更少的资源，性能更优。
使用to_char所有的CPU时间与trunc相差一个数量级，差不多10倍。因为to_char必须把日期转换成一个串，并利用当前系统所采用的 NLS来完成，然后执行一个串与串的比较。而TRUNC只需要把后5个字节设置为1，然后将两个7位的字节的二进行数进行比较就搞定了。所要截取一个 DATE列叶，应该避免使用to_char.
另外，要完全避免对DATE列应用函数。比如我们要查询2008年的所有数据，并且这一列上也有索引，我们希望能够用上这个索引。
SQL> select count(col_date) from test_date1 where col_date >= to_date('2008-01-01','yyyy-mm-dd') and col_date < to_date('2009-01-01','yyyy-mm-dd');

COUNT(COL_DATE)
---------------
              5

§3.2 向Date类型增加或减时间
怎么向Date类型增加时间，例如：向Date增加1天，或1小时，或1秒，一月等。
常有的办法有几个方法：
a.向date增加一个NUMBER值。因为Date 加减操作是以天为单位。1秒就是 1/24/60/60。依此类推。
b.使用INTERVAL类型。后续会介绍
c.使用内置函数add_months增加月。增加月不像增加天那么简单，所以需要使用内置函数来处理。


3.2.1 增加秒
SQL> create table test_date2(id varchar2(10), operate_time date);

Table created

SQL> insert into test_date2 values('1',sysdate);

1 row inserted

SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-06-27 13:35:35
SQL> update test_date2 set operate_time = operate_time + 1/24/60/60 where id=1;

1 row updated

SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-06-27 13:35:36

3.2.2 增加分
SQL> update test_date2 set operate_time = operate_time + 1/24/60 where id=1;

1 row updated

SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-06-27 13:36:36

3.2.3 增加小时
SQL> update test_date2 set operate_time = operate_time + 1/24 where id=1;

1 row updated
SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-06-27 14:36:36

3.2.4 增加天
SQL> update test_date2 set operate_time = operate_time + 1 where id=1;

1 row updated
SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-06-28 14:36:36

3.2.4 增加周
SQL> update test_date2 set operate_time = operate_time + 1 * 7 where id=1;

1 row updated

SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-07-05 14:36:36
3.2.5 增加月
SQL> update test_date2 set operate_time = add_months(operate_time,1) where id=1;

1 row updated
SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2008-08-05 14:36:36
3.2.6 增加年
SQL> update test_date2 set operate_time = add_months(operate_time,1 * 12) where id=1;

1 row updated
SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2009-08-05 14:36:36

另外可以使用一个非常有用的函数NUMTODSINTERVAL来新增加小时，分钟，秒。
SQL> update test_date2 set operate_time = operate_time + numtodsinterval(1,'second') where id=1;

1 row updated
SQL> select id, to_char(operate_time, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from test_date2 where id=1;

ID         TO_CHAR(OPERATE_TIME,'YYYY-MM-
---------- ------------------------------
1          2009-08-05 14:36:37

Numtodsinterval(n, 'second') 获得秒的时间间隔
Numtodsinterval(n, 'minute') 获得分的时间间隔
Numtodsinterval(n, 'month') 获得月的时间间隔
Numtodsinterval(n, 'year') 获得月的时间间隔

增加月份时要非常的小心，应该使用add_months函数。为什么呢？
比如当前日期为2000-2-29日。增加一个月得到的日期就应该是2000-3-31
如果只是简单的加30天或加31天,是无法实现的。所以必须使用add_months函数，它会自动来处理这种月末问题。对年份进行增加也会出现类似的问 题

§3.3 TIMESTAMP

TIMESTAMP是支持小数秒和时区的日期/时间类型。对秒的精确度更高。

3.3.1 TIMESTAM语法
TIMESTAMP(n)
N的取值为0~9.表示指定TIMESTAMP中秒的小数位数。N为可选。如果n为0，timestamp与date等价。
SQL> create table test_timestamp(col_date date, col_timestamp timestamp(0));

Table created

SQL> insert into test_timestamp values(sysdate,systimestamp);

1 row inserted
SQL> select dump(col_date) from test_timestamp;

DUMP(COL_DATE)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,17,8,37

SQL> select dump(col_timestamp) from test_timestamp;

DUMP(COL_TIMESTAMP)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=180 Len=7: 120,108,6,27,17,8,38

如果指定了保留小数位数，那情况就大不一样了。
SQL> create table test_timestamp1 (col_date date, col_timestamp timestamp(9));

Table created

SQL> insert into test_timestamp1 values(sysdate, systimestamp);

1 row inserted
SQL> select dump(col_date) from test_timestamp1;

DUMP(COL_DATE)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=12 Len=7: 120,108,6,27,17,36,40
SQL> select dump(col_timestamp) from test_timestamp1;

DUMP(COL_TIMESTAMP)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=180 Len=11: 120,108,6,27,17,36,40,17,249,15,24

现在可以看到timestamp(9)占用了11个字节的空间。后面额外的四个字节包括了小数秒数。

3.3.2 TIMESTAMP 相减
将两个Date相减的结果是一个number.而将两个timestamp相减的结果是一个INTERVAL值
SQL> create table test_timestamp2(time1 timestamp(9), time2 timestamp(9));

Table created

SQL> insert into test_timestamp2 values(to_timestamp('2008-06-29 01:02:01.100000','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss.ff'),to_timestamp('2008-07-29 02:03:02.000000','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss.ff'))
2 ;

1 row inserted
SQL> select time2 - time1 from test_timestamp2;

TIME2-TIME1
---------------------------------------
+000000030 01:01:00.900000000
结果表示两个时间之间相隔的天数,小时数,分数,秒数.
相差30天1小时1分0.9秒

有时我们需要得到两个时间之前相关的年数和月数.
SQL> select numtoyminterval(months_between(time2,time1),'month') years_months, time2 -
2 add_months(time1 , trunc(months_between(time2,time1))) days_hours from test_timestamp2;

YEARS_MONTHS                            DAYS_HOURS
--------------------------------------- ---------------------------------------
+000000000-01                           +000000000 01:01:01.000000000

在计算时,分,秒间隔时我们注意到,使用add_months之后,小数秒就丢掉了.
如果要保留集小数秒,我们就需要使用numtoyminterval函数
SQL> select numtoyminterval(months_between(time2,time1),'month') years_months, time2 -(time1 + numtoyminterval(trunc(months_between(time2,time1)),'month')) day_hours from test_timestamp2;

YEARS_MONTHS                            DAY_HOURS
--------------------------------------- ---------------------------------------
+000000000-01                           +000000000 01:01:00.900000000


§3.4 TIMESTAMP WITH TIME ZONE
TIMESTAMP WITH TIME ZONE类型是TIMESTAMP的子类型，增加了时区支持。
SQL> create table test_timezone(col_ts timestamp, col_tz timestamp with time zone);

Table created
SQL> insert into test_timezone values(systimestamp, systimestamp);

1 row inserted
SQL> select dump(col_tz) from test_timezone;

DUMP(COL_TZ)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=181 Len=13: 120,108,6,27,9,55,24,43,209,96,112,28,60

SQL> select dump(col_ts) from test_timezone;

DUMP(COL_TS)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=180 Len=11: 120,108,6,27,17,55,24,43,209,96,112

占用13字节的存储空间，最后两位用于保存时区信息。
在timestamp类型中，对时，分，秒的存储采用了加1法。
在timestamp with time zone上执行timestamp运算时，oracle自动把两个类型首先转换为UTC时间，然后再执行运算。

§3.5 TIMESTAMP WITH LOCAL TIME ZONE
这个类型保存进数据库时会先转换成数据库时区再进行保存.
SQL> create table test_timeltz(col_date date, timetz timestamp with time zone, timeltz timestamp with local time zone);

Table created

SQL> insert into test_timeltz values(timestamp'2008-06-29 12:03:22.111 US/Pacific',timestamp'2008-06-29 12:03:22.111 US/Pacific',timestamp'2008-06-29 12:03:22.111 US/Pacific');

1 row inserted
SQL> select dbtimezone from dual;

DBTIMEZONE
----------
+08:00

SQL> select * from test_timeltz;

COL_DATE    TIMETZ                                                                           TIMELTZ
----------- -------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------
2008-6-29 1 2008-06-29 12:03:22.111000 US/PACIFIC                                            2008-06-30 03:03:22.111000
SQL> select dump(col_date), dump(timetz), dump(timeltz) from test_timeltz;

DUMP(COL_DATE)                                                                   DUMP(TIMETZ)                                                                     DUMP(TIMELTZ)
-------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------
Typ=12 Len=7: 120,108,6,29,13,4,23                                               Typ=181 Len=13: 120,108,6,29,20,4,23,6,157,185,192,137,156                       Typ=231 Len=11: 120,108,6,30,4,4,23,6,157,185,192


请注意:
第一列,类型为date,只存储了日期和时间.时区和小数秒已经丢失了.不会执行时区转换.
第二列:类型为timestamp with time zone.保留了时区信息.并规范化了该时区相应的UTC时间.
第三列:类型为timestamp with local time zone.进行了转换,把插入的时间转为了数据库时区的时间.

timestamp with local time zone也是不需要记录时区信息的.它占用7-11个字节.
一旦你的数据表中有一列使用了timestamp with local time zone,你就不能再改变数据库时区.

通用协调时(UTC, Universal Time Coordinated) ,UTC与格林尼治平均时(GMT, Greenwich Mean Time)一样，都与英国伦敦的本地时相同. 北京时区是东八区，领先UTC八个小时

§3.6 INTERVAL
用于表示一段时间或一个时间间隔的方法.在前面有多次提过.INTERVAL有两种类型.
YEAR TO MONTH 能存储年或月指定的一个时间段.
DATE TO SECOND存储天,小时,分钟,秒指定的时间段.
在前面用到的两个函数numtoyminterval 和numtodsinterval就是创建interval最好的方法.
另外extract 函数可以很容易的获得时间的每个部分.
SQL> select extract(day from time2-time1) day, extract(hour from time2 - time1) hour,
2 extract (minute from time2 - time1) minute,extract (second from time2 - time1) second from
3 test_timestamp2;

       DAY       HOUR     MINUTE     SECOND
---------- ---------- ---------- ----------
        30          1          1        0.9

3.6.1 Interval year to month
语法:
Interval year(n) to month
N表示年数的位数.取值:0~9 .默认为2,表示年数为0 ~ 99

如果要产生一个1年2个月的时间段.用numtoyminterval是最方便的.
SQL> select (numtoyminterval(1,'year') + numtoyminterval(2,'month')) yminterval from dual;

YMINTERVAL
---------------------------------------
+000000001-02

或者是:
SQL> select numtoyminterval(1 * 12 + 2,'month') yminterval from dual;

YMINTERVAL
---------------------------------------
+000000001-02

另外可以使用 to_yminterval(‘1-2’)函数来进行转换.
SQL> create table test_intervarym(col_interval interval year to month);

Table created
SQL> insert into test_intervarym values ( numtoyminterval(1 * 12 + 2,'month'));

1 row inserted
SQL> select * from test_intervarym;

COL_INTERVAL
---------------------------------------
+01-02

SQL> select dump(col_interval) from test_intervarym;

DUMP(COL_INTERVAL)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=182 Len=5: 128,0,0,1,62

INTERVAL year to month 采用固定5个字节进行存储.最后一位为天数值.采用加60算法.所以计算是需要减去60.
第一位为标志位,标志是否为正负数.
第二到第四位表示年数.
第五位表示日数

3.6.2 INTERVAL DAY TO SECOND
定义如下:
INTERVAL DAY(n) to second(m)
N为可选位数,表示天数的位数.可取值0~9,默认为2位.
M是秒字段小时的位数.取值0~9,默认为6

SQL> create table test_intervalds(col_ds interval day(9) to second(9));

Table created
SQL> insert into test_intervalds values(numtodsinterval(1,'second'));

1 row inserted
SQL> insert into test_intervalds values(numtodsinterval(1.000000001,'second'));

1 row inserted
SQL> select col_ds, dump(col_ds) from test_intervalds;

COL_DS                                  DUMP(COL_DS)
--------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------
+000000000 00:00:01.000000000           Typ=183 Len=11: 128,0,0,0,60,60,61,128,0,0,0
+000000000 00:00:01.000000001           Typ=183 Len=11: 128,0,0,0,60,60,61,128,0,0,1

可见,这种类型也是采用固定11个字节来存储的.
第一位为标志位,区分正负数
第二到第四位表示天数.
第五位表示小时数.时,分,秒采用加60算法
第六位表示分钟数,
第七位表示秒数.
最后四位表示小数秒数.