Oracle 数据类型及存储方式(2)

第二部分 数值类型
§ 2.1  number
Number类型是oralce的数值类型，存储的数值的精度可以达到38位。Number是一种变长类型,长度为0-22字节。取值范围为:10e-130 – 10e 126(不包括)
Number(p,s)
P和s都是可选的。
P指精度(precision)，即总位数。默认情况下精度为38。精度的取值范围为1~38.
S指小数位(scale).小数点右边的位数。小数点位数的合法值为-48~127。小数位的默认值由精度来决定。如果没有指定精度，小数位默认为最大的取值区间.如果指定了精度，没有指定小数位。小数位默认为0(即没有小数位).
精度和小数位不会影响数据如何存储，只会影响允许哪些数值及数值如何舍入。


1.新建一个表
SQL> create table test_number(col_number number(6,2));

Table created
2.插入一些不同的数据
SQL> insert into test_number values(-1);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(0);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(1);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(2);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(11.00);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(11.11);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(1234.12);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(-0.1);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(-11.11);

1 row inserted

SQL> insert into test_number values(-1234.12);

1 row inserted
SQL> commit;

Commit complete

3.查看结果
SQL> select * from test_number;

COL_NUMBER
----------
     -1.00
      0.00
      1.00
      2.00
     11.00
     11.11
   1234.12
     -0.10
    -11.11
  -1234.12

10 rows selected

5. 查看存储结构
SQL> select col_number, dump(col_number) from test_number;

COL_NUMBER DUMP(COL_NUMBER)
---------- --------------------------------------------------------------------------------
     -1.00 Typ=2 Len=3: 62,100,102
      0.00 Typ=2 Len=1: 128
      1.00 Typ=2 Len=2: 193,2
      2.00 Typ=2 Len=2: 193,3
     11.00 Typ=2 Len=2: 193,12
     11.11 Typ=2 Len=3: 193,12,12
   1234.12 Typ=2 Len=4: 194,13,35,13
     -0.10 Typ=2 Len=3: 63,91,102
    -11.11 Typ=2 Len=4: 62,90,90,102
  -1234.12 Typ=2 Len=5: 61,89,67,89,102

10 rows selected

由此可见：
Number类型的内部编码为：2
根据每一行的len值可以看出，number是一个变长类型。不同的数值占用不同的空间。
如果指定了精度，显示结果与精度相关。
就像我插入语句写为
insert into test_number values(0);
但是显示结果为：0.00
如果数值是负数，在最后一位上填充一个补码102.即表示该数值为负数。
0是一个特殊的值，它在oracle中存储为128.
第一位为标志位。以128为比较。如果数值大于128,则它大于0。如果小于128小于0。
-1的内部存储为：
-1.00 Typ=2 Len=3: 62,100,102
最后一位是102，是一个负数。
第一位小于128，所以小于10.
除了第一位标志位外，其它的都是数值为了。
如果该值是一个正数。每一位的存储值减1为每一位的实际值。
1.0的存储结构为：
1.00 typ=2 Len=2: 193,2
实值上1.00的存储结果与1相同。
第一位193为标志位，大于128，大于0.
第二位为数值为，因为是正数，实际值为存储值减1。2-1 = 1。
如是该值是一个负数，每一位的实际值为101 减去存储的值。
-1.00的存储结构为：
-1.00 Typ=2 Len=3: 62,100,102
最后一位102为补位。
第一位62为标志位，小于128。实际值小于0.
第二位为数值为，因为是负数。实际值为:101 – 100  =1.

§2.2 小数位在哪里？
从上面的存储结果看，对小数存储时，它并没有一个小数的标志位。但是它实际上是由第一位标志位，和数值位(第二位)来决定的。
当存储的数是一个正数,该数值的前几位为：第一位 * power(100 , (标志位 - 193));
当存储的数是一个负数，该数值的前几位为：第一位 * power(100,(62 – 标志位));
11.11的存储结果为：
11.11 Typ=2 Len=3: 193,12,12
第一位数值位为：12 实际数值为11
标志位为：193
12 * power(100, (193- 193);
   100的零次方为1.
12 乘1 等于12.
所以这个数的前几位为：12。从这后面就是小数了。
1234.12的存储结构为：
1234.12 Typ=2 Len=4: 194,13,35,13
第一位数值位为：13,实际值为12
标志位为：193
13 * power(100,(194-193)) = 1300
所以前四位为整数位，后面的为小数位。


-0.10的存储结构为：
-0.10 Typ=2 Len=3: 63,91,102
标志位为：63
第一位数值为：91 ，实际值为：10
91 * (100,(62-63)) =-9100.
所以小数位在91之前。

-1234.12的存储结构为：
-1234.12 Typ=2 Len=5: 61,89,67,89,102
标志位为：61
第一位数值为：89
89*(100,(62-61)) =8900
所以小数位在67之后。
§2.3 number的精度和小数位
Number类型的精度最多可是38位。小数位-84--127位。
SQL> create table test_number1(col_number number(39));

create table test_number1(col_number number(39))

ORA-01727: numeric precision specifier is out of range (1 to 38)
指定小数位时，精度只能是1-38。不能是0
SQL> create table test_number1(col_number number(0,127));

create table test_number1(col_number number(0,127))

ORA-01727: numeric precision specifier is out of range (1 to 38)



SQL> create table test_number1(col_number number(1,128));

create table test_number1(col_number number(1,128))

ORA-01728: numeric scale specifier is out of range (-84 to 127)

精度与小数位的关系。精度并不是小数位加整数位之和。
我们先看看小数位为0的情况。
SQL> create table test_number1(col_char varchar2(200), col_num number(10));

Table created
Number(10).只定义了精度，小数位为0.
看看它可以存放的数据。


SQL> insert into test_number1 values('9999999999',9999999999);

1 row inserted

插入了10个9，没有问题，再插入多一位看看
SQL> insert into test_number1 values('99999999991',99999999991);

insert into test_number1 values('99999999991',99999999991)

ORA-01438: value larger than specified precision allowed for this column

报错了，精度不够。
再看看能不能再插入小数？
SQL> insert into test_number1 values('0.9',0.9);

1 row inserted


SQL> select * from test_number1;

Col_char COL_NUM
-------------------- --------------
9999999999 9999999999
0.9              1

注意插入数值0.9后，存储为1.这就是小数位的作用。在哪里进行舍入。

带小数位和精度的情况。
SQL> create table test_number2(col_char varchar(20),col_num number(1,3));

Table created
精度是1，小数位是3.
可见，精度不是小数位加整数位了。但是精度和小数位倒底什么关系呢？
SQL> insert into test_number2 values('0.111',0.111);

insert into test_number2 values('0.111',0.111)

ORA-01438: value larger than specified precision allowed for this column
插入3位小数,0.111竟然报错了，说精度不够。
SQL> insert into test_number2 values('0.001',0.001);

1 row inserted
插入0.001时，成功了。
SQL> insert into test_number2 values('0.001',0.0015);

1 row inserted
插入0.0015也成功了。
看看插入的值。
SQL> select * from test_number2;

COL_CHAR             COL_NUM
-------------------- -------
0.001                  0.001
0.0015                 0.002
需要注意的是0.0015被舍入为0.002

精度大于小数位
SQL> create table test_number3 (col_char varchar(20), col_number number(5,3));

Table created

SQL> insert into test_number3 values('99.899',99.899);

1 row inserted

SQL> insert into test_number3 values('99.999',99.999);

1 row inserted

SQL> insert into test_number3 values('99.9999',99.9999);

insert into test_number3 values('99.9999',99.9999)

ORA-01438: value larger than specified precision allowed for this column

注意，当插入99.9999时，系统报错。因为小数位为3位。第四位小数位是9,于是往前入。最终变成100.000.就已经超过了精度。
Number(5,3)可存储的数值最大为99.999.
现在终于有点明白小数位与精度的关系了。

number(38,127)
可以存储的最大小数为：127位小数，最后38为9.
即：0.0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000099999999999999999999999999999999999999

小数位为负数。
我们从前面知道，小数位的取值为-48 ~127
为什么小数位会为负数？这有点怪异了。像上面的number(5,3)将值舍入为最接近0.001
Number(5,-3)就是将值舍入为最接近的1000

SQL> create table test_number5 (col_char varchar(20), col_num number(5,-3));

Table created

插入值10999
SQL> insert into test_number5 values('10999',10999);

1 row inserted
查看一下结果
SQL> select * from test_number5;

COL_CHAR             COL_NUM
-------------------- -------
10999                  11000
存储的结果为：11000
当小数部分为负数时，是对小数部分进行舍入。

那么精度在这时起到什么作用呢？与小数位又有什么关系？
SQL> insert into test_number5 values('111111111',111111111);

insert into test_number5 values('111111111',111111111)

ORA-01438: value larger than specified precision allowed for this column
插入9个1时，报错精度不够。
SQL> insert into test_number5 values('11111111',11111111);

1 row inserted
插入8个1时，正确插入。
我们看看它的结果，看它是怎么舍入的。
SQL> select * from test_number5;

COL_CHAR             COL_NUM
-------------------- -------
11111111             11111000

结果是1111100而不是1111100
无限接近1000，就是从百位开始进行四舍五入，后面的值全部为0。
所以看出number(5,-3)可存储的最大值为：99999000
SQL> insert into test_number5 values('99999499.999999',99999499.999999);

1 row inserted

SQL> select * from test_number5;

COL_CHAR             COL_NUM
-------------------- -------
99999999             99999000
99999499.999999      99999000

现在应该明白了精度和小数位的关系了吧。
小数位告诉系统保留多少位小数，从哪里开始舍入。
精度舍入后，从舍入的位置开始，数值中允许有多少位。

§2.4  binary_float 和binary_double
这两种类型是oracle 10g新引进的数值类型。在oracle 10g之前是没有这两种类型的。
Number类型是由oracle软件支持的类型。而浮点数用于近似数值。但是它浮点数允许由在硬盘上(CPU,芯片)上执行运行。而不是在oracel进程中运算。如果希望在一个科学计算中执行实数处理，依赖于硬件的算术运算速度要快得多。但是它的精度却很小。如果希望用来存储金融数值，则必须用number.
BINARY_FLOAT是一种IEEE固有的单精度浮点数。可存储6位精度，取值范围在~±1038.25的数值。
BINARY_DOUBLE是一种IEEE固有的双精度浮点数。可存储12位精度。取值范围在~±10308.25的数值
SQL> create table test_floatdouble(col_number number, col_float binary_float, col_double binary_double);

Table created

SQL> insert into test_floatdouble values(9876543210.0123456789,9876543210.0123456789,9876543210.0123456789);

1 row inserted
2 SQL> select to_char(col_number), to_char(col_float), to_char(col_double) from test_floatdouble;
3
4 TO_CHAR(COL_NUMBER)                      TO_CHAR(COL_FLOAT)                       TO_CHAR(COL_DOUBLE)
5 ---------------------------------------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
6 9876543210.0123456789                    9.87654349E+009                          9.8765432100123463E+009

由此可见，binary_float无法表示这个数。Binary_float和binary_double无法用于对精度要求高的数据。



SQL> select dump(col_float)from test_floatdouble;

DUMP(COL_FLOAT)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=100 Len=4: 208,19,44,6

BINARY_FLOAT 类型编码为100
Len=4 占用4个字节。它是采用固定字节进行存储的。

SQL> select dump(col_double)from test_floatdouble;

DUMP(COL_DOUBLE)
--------------------------------------------------------------------------------
Typ=101 Len=8: 194,2,101,128,183,80,25,73

BINARY_DOUBLE 类型编码为101
Leng= 8 占用8个字节。也是采用固定字节进行存储。

注意：number 类型使用的CPU时间是浮点数类型的50倍。浮点数是数值的一个近似值，精度在6-12位之间。从Number类型得到的结果要比从浮点数得到的结果更精确。但在对科学数据进行数据挖掘和进行复杂数值分析时，精度的损失是可以接受的，还会带来显著的性能提升。
这时需要使用内置CAST函数，对NUMBER类型执行一种实时的转换，在执行复杂数学运算之前先将其转换为一种浮点数类型。CPU使用时间就与固有浮点类型使用的CPU时间非常接近了。
Select ln(cast(number_col as binary_double)) from test_number.

§2.5 Oracle在语法上还支持的数值数据类型
NUMERIC(p,s):完全映射到NUMBER(p,s)。如果p未指定，则默认为38.
DECIMAL(p,s)或DEC(p,s):同NUMERIC(p,s).
INTEGER或int:完全映射至NUMBER(38)
SMALLINT:完全映射至NUMBER(38)
FLOAT(b):映射至NUMBER
DOUBLE PRECISION:映射到NUMBER
REAL:映射到NUMBER.

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.
第四部分 LOB类型
§ 4.1  LOB类型
4.1.1 LOB类型分类
CLOB:字符LOB.用于存储大量的文本信息.采用默认字符集存储
NCLOB:用于存储字符LOB,采用数据库的国家字符集来存储字符.而不是数据库的默认字符集.
BLOB:二进制LOB,存储二进大量的二进制信息.存储时不会进行字符集转换.
CLOB和BLOG在ORACLE 10G中可存储8TB字节.
BFILE:二进制文件LOB,只是一个文件指针.具体的文件存储在操作系统中.

4.1.2 LOB类型存储方式

我们把CLOB,NCLOB,BLOB存储在数据库的内部称为内部LOB.这些存储方式都相似,所以可以一起进行讨论.

SQL> create table test_lob (id int primary key,remark clob);

Table created

对于LOB列的创建有非常多的选项.可以查ORACLE文档.
最简单的就是使用dbms_metadata来获得它的完整的脚本.
select dbms_metadata.get_ddl('TABLE','TEST_LOB') from dual;

得到如下结果
  CREATE TABLE "YUAN"."TEST_LOB"
   ( "ID" NUMBER(*,0),
"REMARK" CLOB,
PRIMARY KEY ("ID")
  USING INDEX PCTFREE 10 INITRANS 2 MAXTRANS 255
  STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
  PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT)
  TABLESPACE "USERS"  ENABLE
   ) PCTFREE 10 PCTUSED 40 INITRANS 1 MAXTRANS 255 NOCOMPRESS LOGGING
  STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
  PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT)
  TABLESPACE "USERS"
LOB ("REMARK") STORE AS (
  TABLESPACE "USERS" ENABLE STORAGE IN ROW CHUNK 8192 PCTVERSION 10
  NOCACHE LOGGING
  STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
  PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT))

LOB列的定义可以有以下属性.
存储的表空间,本例为USER.也就是说可以为LOB单独指定表空间.
ENABLE STORAGE IN ROW 默认的一个属性
CHUNK 属性
PCTVERSION 属性
NOCACHE 属性.
一个完整的STORAGE语句.

可见,LOB类型之前介绍的数据类型相比要复杂得多了.
当我们创建了一个带的LOB列的表后,我们可以从USER_SEGMENTS查到,数据库增加了几个段对象.
SQL> select segment_name,segment_type from user_segments;

SEGMENT_NAME                      SEGMENT_TYPE
--------------------------------- ------------------
BIN$nZwCJWDmQM+ygfB1U8tcIw==$0    TABLE
BIN$0jfW0nNQR/2JEQmbAmfcRQ==$0    TABLE
TEST_TIMESTAMP                    TABLE
TEST_TIMESTAMP2                   TABLE
TEST_TIMESTAMPWZ                  TABLE
TEST_TIMELTZ                      TABLE
TEST_INTERVARYM                   TABLE
TEST_INTERVALYM2                  TABLE
TEST_INTERVALDS                   TABLE
TEST_LOB                          TABLE
SYS_LOB0000043762C00002$$         LOBSEGMENT
SYS_IL0000043762C00002$$          LOBINDEX
SYS_C004324                       INDEX

后面四个段空间对象.新增了四个物理段.普通表只会新增一个或两个段对象.类型为TABLE和INDEX.
而LOB列则额外新增了两个段对象,类型为LOBSEGMENT和LOBINDEX.
SYS_C004324是一个索引段,因为我们有一列为主键.
作为普通字段,数据就存放在表段中.索引就放在索引段中.
而对于LOB数据,数据并不是存在表段中,而是存放在LOBSEGMENT段中.(有些情况下是存放在表test_lob中的.后面会讲)
LOBINDEX用于指向LOB段,找出其中的某一部分.
所以存储在表中的LOB存储的是一个地址,或者说是一个指针,也可以说是一个LOB定位器(LOB locator).
存储在LOBindex中的应该是每一个LOB行的地址.数据是具体存储在LOBSEGMENT中的.
我们先从TEST_LOB的LOB列中找到一个地址,然后在LOBINDEX中来查找这些字节存储在哪里.然后再访问LOBSEGMENT.由此我们可以把lobindex和lobsegment想成是一个主/细表的关系.


实际上lob列中存的是一个地址段.然后在lobindex找到所有的地址段.然后在lobSegment中把所有地址段的值都读取了来

4.1.3 LOB类型存储参数介绍
在此,我们已经基本了解了LOB是怎么存储的.我们也从脚本中看到了LOB类型的参数.现在我们就来了解这些参数
1. LOB表空间
LOB ("REMARK") STORE AS (
  TABLESPACE "USERS"
在test_lob表中的create语句中包含上面的语句.这里指定的表空间指的是存储lobindex 和lobsegment的表空间.也就是说,存放lob数据与LOB列所在的表是可以在不同的表空间的.
数据表和LOB存放在不同的表空间.
为什么LOB数据会放在不同的表空间呢?这主要还是管理和性能的问题.
LOB数据类型代表了非常巨大的容量.在ORACLE 10G之前,LOB列可以存放4GB字节的数据.在ORACLE 10G 中LOB类型可以存放8TB字节的数据.这是非常庞大的数据.
所以就有必要为LOB数据使用一个单独的表空间,对于备份和恢复以及空间管理.你甚至可以让LOB数据使用另外一个区段大小,而不是普通表数据所用的区段大小.
  另外从I/O性能的角度考虑.LOB是不在缓冲区缓存中进行缓存.因此每个LOB的读写,都会产生物理I/O.正因为如此,如果我们很清楚在实际的用户访问中,有些对象会比大部分其它对象需要花费更多的物理I/O,那么就需要把这些对象分离到其它的磁盘.
另外,lobindex 和lobsegment是在同一个表空间中的.不可以把lobindex和lobsegment放在不同的表空间中.在oracle 8i之前版本,允许将lobindex和lobsegment放在不同的表空间中.
2. IN ROW 语句
LOB ("REMARK") STORE AS (
  TABLESPACE "USERS" ENABLE STORAGE IN ROW
我们已经了解了LOB类型的存储结构,但是这种结构会带来额外的磁盘访问.不管是读还是写都会比普通数据类型要慢及带来更多的物理I/O.
针对这种情况,ORALCE作出了个改进就是IN ROW 语句.
使用ENABLE STORAGE IN ROW从字面上理解就是允许行内存储.当LOB的内容小于4000字节时,就把数据存储在数据表中的,即LOB数据与数据表都是同一个表空间中.这里的LOB就相当于VARCHAR2一样,这里LOB列的数据还可以进入缓冲区进行存储.当LOB内容超过了4000字节后,就会把数据移到lobsegment中去.
当定义一个LOB列时,它的大小一般都是小于4000字节的,启用IN ROW 是非常重要的.
如果要禁用IN ROW ,就使用DISALBE STORAGE IN ROW
3. CHUNK 参数
LOB ("REMARK") STORE AS (
  TABLESPACE "USERS" ENABLE STORAGE IN ROW CHUNK 8192

CHUNK 意为大块,块.是指LOB存储的单位.指向LOB数据的索引会指向各个数据块.CHUNK是逻辑上连续的一组数据块.CHUNK是指LOB的最小分配单元.而数据库的最小内存分配单元是数据块(BLOCK).CHUNK大小必须是ORACLE块大小的整数倍.
我们先来了解一下LOB与CHUNK的关系.
1. 每一个LOB实例(即每一行的LOB值)会至少占用一个CHUNK.
用我们本节的数据表test_lob为例,remark列为LOB类型.
假设该表有1000行数据,每一行的remark列的值大小都为7KB.
这样数据库就会分配1000个CHUNK.如果CHUNK的大小设置是64KB,就会分配1000个64KB的CHUNK.如果CHUNK的大小为8KB,就分配1000个8KB的CHUNK.
重要的一点就是一个CHUNK只能由一个LOB对象使用.这有一点像CHAR这种定长类型.如果把CHUNK设为64KB,而实际上我们每一个LOB对象只有7KB的大小,每一列浪费57KB的空间.1000列就浪费了55M的空间.而把CHUNK设为8KB,1000列大约浪费1M的空间.
我们还知道lobindex,且于指向各个块.它会记录每个块的地址.所以当块越多时,索引就越大,索引越大时,读写就会更慢.整体的性能就会降低.
比如每个列的LOB字段实际值大约8M,使用8KB的CHUNK.那么就需要1024个CHUNK.那么在lobindex中就会有1024条记录,用来指向这些CHUNK.
指定CHUNK值,影响到性能和空间.
如果CHUNK过大,就会白白浪费存储空间,如果CHUNK过小,就会降低性能.
所以我们需要在空间和性能上进行取舍和折中.

4. PCTVERSION 语句
LOB ("REMARK") STORE AS (
  TABLESPACE "USERS" ENABLE STORAGE IN ROW CHUNK 8192 PCTVERSION 10
PCTVERSION用于控制LOB的读一致性.普通字段都会有UNDO记录的.而lobsegment是没有undo记录的.而是直接在lobsegment本身中维护停息的版本.lobindex会像其它段一样生成undo记录.但是lobsegment不会.
修改一个LOB对象时,oracle会分配一个新的CHUNK,而来的CHUNK会被保留下来.如果事务正常的提交了,lobindex就像指向新的CHUNK.如果事务被回滚了,lobindex就再指回原来的CHUNK.所以undo维护是在LOB段自身中实现的.
这样一来,就会有非常多的无用的CHUNK被开销了.这也是非常大的空间损耗.这些CHUNK指的是数据的旧版本信息.那如何来控制这些旧版本数据占用的空间呢?这就是PCTVERSION的作用.也就是说用多少额外的空间来存储旧版本数据.我们可以看到默认的值是10%.如果你确实经常修改LOB,那么就需要把它设为10%就不够了,需要增加这个值.

5. CACHE参数
LOB ("REMARK") STORE AS (
  TABLESPACE "USERS" ENABLE STORAGE IN ROW CHUNK 8192 PCTVERSION 10
  NOCACHE
除了NOCACHE外,这个选项还可是CACHE和CACHE READS.这个参数控制lobsegment数据是否存储在缓冲区的缓存中.默认为NOCACHE,也就是每次访问都是从磁盘直接读取写.
CACHE READS允许缓存从磁盘读的LOB数据.但是写入LOB数据是直接写进磁盘的.
CACHE则是允许读和写都能缓存LOB数据.

有些情况下,LOB字段只有几KB大小,进行缓存就非常有用了.如果不缓存,当用户更新LOB字段时,还必须进行等待,从磁盘直接读数据和写数据.
如果要修改缓存设置可以用下面的语句
ALTER TABLE test_lob modify LOB(remark) (CACHE);
ALTER TABLE test_lob modify LOB(remark) (NOCACHE);
ALTER TABLE test_lob modify LOB(remark) (CACHEREADS);
但是对于大数据量的LOB读写,比如超过了20M.是没有理由把它放进缓存的

§ 4.2 BFILE
  BFILE类型只是操作系统上一个文件的指针.用于对存储在操作系统中的文件提供只读访问.
使用BFILE时,还可以使用一个DIRECTORY 对象.DIRECTORY 是将一个操作系统目录映射到数据库的一个串.以便于提供可移值性.
SQL> create table test_bfile(id int primary key, moviefile bfile);

Table created

SQL> create or replace directory movie_directory as 'D:/movie';

Directory created
SQL> insert into test_bfile values(1,bfilename('movie_directory','英雄.dat'));

1 row inserted

对BFILE的操作需要使用DBMS_LOB包来进行.提供了一系统方法和函数

第五部分 LONG类型
LONG是一种已经被弃用的数据类型,LOB类型是它的替代品.所以留在LOB之后进行讨论.
我们只需要简单的了解即可.为什么ORACLE还保留这种类型,只是为了向后兼容,在新的数据库设计是,不要再使用LONG类型列.
LONG类型有两种:
   LONG :能存储2GB的字符
   LONG RAW:能存储最多2GB的二进制数据.

我们只需要对LONG类型的限制进行了解即可.


LONG/LONG RAW 类型 CLOB/BLOB类型
一个表只能有一个LONG/LONG RAW列 一个表可以有最多1000个LOB类型列
不能用于用户自定义类型 可以用于用户自定义类型
WHERE中不能引用LONG类型 可以
除了NOT NULL,完整性约束中不能引用 可以
不支持分布式事务 支持
不能使用基本或高级复制技术 可以
不能在GROUP BY,ORDER BY,CONNECT BY,DISTINCT,UNIQUE,INTERSECT,MINUS,UNION中使用 可以通过函数来转换成一个标量SQL类型来支持
PL/SQL函数和过程中不能作为参数 可以
不能应用于内置函数,如SUBSTR 可以
CREATE TABLE AS SELECT不能使用LONG类型 支持
在有LONG类型的表中不能进行移动表空间 可以
总之一句话,新系统不应该再使用LONG类型.
老系统如果有的表的某些字段是LONG类型,要注意它的限制
第六部分 ROWID
ROWID 就是数据库中一行的地址，用于记录数据存储的一些属性，包括：记录存储所在的数据文件(file#),所属的数据库对象(obj#),所在的数据块号(block_no#),以及在表中的行号。这些属性就构成了Oracle 的ROWID.
我们需要注意的是在数据表中并没有一列来专门记录ROWID。
另外还有一个UROWID，它用于表，是行主键的一个表示，基于主键生成.一般是索引组织表在使用。索引组织表是没有ROWID的。
不管是ROWID还是UROWID，数据表都没有专门的一列来记录。
我们把这两种类型称为伪列。
SQL> create table test_rowid (id number(38));

Table created

SQL> insert into test_rowid values(1);

1 row inserted
SQL> select rowid, id from test_rowid;

ROWID                                                   ID
------------------ ---------------------------------------
AAAKsAAAEAAAAC+AAA                                       1

因为ROWID可以唯一的标识一条记录，所以索引中存储了ROWID值，通过索引访问记录，其实也就是通过从索引获得ROWID，再根据ROWID定位数据表中的记录。
但是当对表进行分区移动之后，索引就需要重建，因为存储位置已经发生了变化，索引中的ROWID已经不能再定位到新的数据了。
ORACLE 的ROWID一直在不断变化。
在ORACLE 6中，ROWID使用6bit来表示文件号。
在ORACLE 8，ROWID的组成是FFFF.BBBBBBBB.RRRR。占用6个字节。
10bit 的file#,22bit的block#,16bit的row #
在ORACLE 9中，Oracle 为ROWID引入了数据对象号的概念dataobj#.
现在ROWID格式变为OOOOOO.FFF.BBBBBB.RRR。最新的ROWID采用Base64编码，一共有18位，代表80位二进制数，其中：O为数据对象号，F是文件号，B是块号，R是行号
32 bit dataobj#+10bit rfile#,+22 bit block# +16bit row#

在以前ROWID是保持不变的,但现在ROWID是会发生改变的。如：
把一行从一个分区移到另一个分区
使用闪回表(flashback table)命令将一个数据表恢复到以前的某个时间点
对分区进行操作，如：移动，分解和合并
对段进行收缩
这些操作都会使ROWID发生变化，所以我们不应该把ROWID来作为唯一标识。而是使用一个单独的列为主键用来作数据行的唯一标识。另外主键约束可以实现引用完整性。而ROWID是无法做到的。

笔者曾经使用ROWID排序来实现按数据的写入顺序来显示数据。这在大多数情况下是可以做的，但是如果以后因为维护数据库，对分区进行操作后，这样做是不可行的。
所以应该使用单独的列来记录数据的写入顺序。
ROWID类型的主要用途是与数据库进行交互时，可以快速的指向某一行。比如使用ROWID更新某一行等。可以不通过索引而快速的找到某行记录。并且可以很快的进行行数据的验证。