[MySQL初阶]MySQL（2）数据类型精讲静态类型和动态类型的对比

标题：[MySQL初阶]MySQL（2）数据类型精讲&&静态类型和动态类型的对比
@水墨不写bug

(一)动态和静态数据类型的对比

与C/C++类似,MySQL也有数据类型的区分,数据类型的意义在于:

• 内存管理与效率优化
• 类型安全与错误预防
• 代码可读性与维护性

这些都是MySQL拥有静态类型的优势所在,然而近几年大火的python有动态类型的语法,
这里需要澄清几个重要的概念:

显式/隐式数据类型;

动态/静态数据类型;

显式类型声明：
开发者手动标注变量、函数参数或返回值的类型。例如：

int x = 10;                // C/C++ 显式声明
def add(a: int, b: int) -> int: ...  # Python 类型提示（可选）

隐式类型声明：
类型由编译器或解释器自动推断，无需手动标注。例如：

x = 10                    # Python 隐式推断为 int
let y = "hello";          // Rust 类型推断为 &str
var z = 3.14;             // Go 推断为 float64

静态类型系统：
类型检查在编译阶段完成，类型在程序运行前已确定且不可变。
典型语言：C/C++、Java、Go、Rust、Haskell。

int x = 10;
x = "hello";  // 编译报错：类型不匹配

动态类型系统：
类型检查在运行时进行，变量的类型可以动态改变。
典型语言：Python、JavaScript、Ruby、PHP。

x = 10
x = "hello"  # 合法：x 的类型从 int 变为 str

而python作为以简单易学的语言,最著名的就是其隐式类型(不需要类型声明)和动态类型(运行时变量的类型可以动态改变).
所以我们接下来的讨论认为是 以C/C++为代表的静态类型显式类型声明 的语言 与以python为代表的动态隐式类型为代表 的语言之间的比较!!

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1.1内存管理与效率优化

显式类型（C/C++、MySQL）：
数据类型明确告知系统需要分配多少内存。例如：

• C++中int固定占4字节，double占8字节，编译器直接生成操作这些内存的指令，无需运行时解析。

• MySQL中VARCHAR(255)会预先分配最大长度空间，而INT直接存储为4字节整数，避免冗余。

隐式类型（Python）：
Python变量本质是对象的引用（如a=5实际指向一个动态创建的int对象），类型信息存储在对象中。虽然灵活，但每次操作需动态解析类型，效率较低。

• 显式类型减少内存浪费，提升运行效率；
• 隐式类型牺牲效率换取编码灵活性。

1.2类型安全与错误预防

显式类型：
编译器或数据库引擎会在编译/写入阶段检查类型合法性。例如：

• C++中int a = “hello”;直接编译失败。
• MySQL插入字符串到INT列会报错，避免脏数据。

隐式类型：
Python中a = “5”; b = a + 2直到运行时才会抛出TypeError，需依赖测试覆盖潜在错误.

• 显式类型在早期拦截错误，提升代码健壮性；
• 隐式类型需开发者自行保证类型逻辑正确。

1.3代码可读性与维护性

显式类型（如C++函数签名）：

int add(int a, int b) { return a + b; }  // 明确要求输入输出为整数

开发者一眼可知参数类型，无需猜测。

隐式类型（Python）：

def add(a, b): return a + b  # 需文档或注释说明a/b应为int/float

若未写文档，调用者可能误传字符串导致意外行为。

• 显式类型充当文档，降低协作成本；
• 隐式类型需额外文档或类型提示（Type Hints）弥补。

以上是对语言中数据类型的讨论.

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(二)MySQL的数据类型

MySQL的数据类型的分类如下:

MySQL数据类型全面讲解

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一、数值类型

数值类型用于存储整数、小数和位值，分为以下几类：

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1. BIT(M)

• 定义：位类型，存储二进制数据。
• 范围：M 表示位数（1-64），最多可表示64比特位，默认 M=1。
• 示例：

  CREATE TABLE sensor_data (
      id INT,
      status BIT(8)  -- 存储8位二进制数据，如 b'10101010'
  );
  

如果想要查看bit的内容，仅仅使用

select * from tb_name;

这种显示方式，会把bit（M）中的数字按照ASCII显示，如果想要看到数字对应的字符，需要：

select hex(bits)  from tb_name;

这样才能成功显示数字字符。

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2. TINYINT [UNSIGNED]

• 定义：小整数，带符号范围 -128~127，无符号范围 0~255。
• 示例：

  CREATE TABLE user_age (
      user_id INT,
      age TINYINT UNSIGNED  -- 存储年龄（0~255）
  );
  

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3. BOOL

• 定义：布尔类型，实际是 TINYINT(1) 的别名，0 表示假，1 表示真。
• 示例：

  CREATE TABLE task_list (
      task_id INT,
      is_completed BOOL  -- 0（未完成）或 1（完成）
  );
  

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4. SMALLINT/INT/BIGINT [UNSIGNED]

• 范围：
  • SMALLINT：带符号 -32768~32767，无符号 0~65535。
  • INT：带符号 -2^31~2^31-1，无符号 0~2^32-1。
  • BIGINT：带符号 -2^63~2^63-1，无符号 0~2^64-1。
• 示例：

  CREATE TABLE product (
      product_id BIGINT UNSIGNED,  -- 超大ID范围
      stock INT UNSIGNED           -- 库存量（0~42亿）
  );
  

整形总结：int有多种类型，若insert超出范围的越界值，则mysql会直接拦截报错，这与C、C++不同；反之，一个数据，如果成功被插入到mysql中，数据插入本身一定是合法的。
因此：mysql中，数据类型本身就是一种约束。

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5. FLOAT/DOUBLE [UNSIGNED]

• 定义：浮点数，FLOAT 占4字节，DOUBLE 占8字节。
• 使用：float/double（M，N）表示显示数字总共占有M位，其中小数部分占有N位。
• 注意：存在精度丢失问题，如 0.1 + 0.2 ≠ 0.3。
• unsigned直接截断负数部分。
• 插入时，整数多余则超范围报错；小数多余部分则4舍5入插入，4舍5入后的结果超范围也报错插入失败。
• 示例：

  CREATE TABLE scientific_data (
      temperature FLOAT(4,2),  -- 表示[-99.99,99.99]范围的浮点数
      distance DOUBLE(5,3) unsigned   -- 表示[0,99.999]范围的浮点数
  );
  

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6. DECIMAL(M,D)

• 定义：精确小数，M 是总位数,最大65，默认不填则为10，D 是小数位数，最大30，默认为0。
• 适用场景：金融金额等需要精确计算的场景。
• 示例：

  CREATE TABLE account (
      user_id INT,
      balance DECIMAL(10,2)  -- 如 12345678.99
  );
  

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二、文本与二进制类型

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1. CHAR(size)

• 定义：定长字符串，长度不足时用空格填充，size最大 255。
• 适用场景：长度固定的数据（如 MD5 哈希值）。
• 示例：

  CREATE TABLE country (
      code CHAR(2),  -- 如 'CN', 'US'
      name VARCHAR(50)
  );
  

在mysql中，char（2）可存储“中国”两个汉字。这可能与以往我们的认识不同。 在utf8中，汉字占有三个字节，C、C++中，汉字占有3字节。

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2. VARCHAR(size)

• 定义：变长字符串，最大 65535 字节（实际受行大小限制）。
• 适用场景：长度不固定的文本（如用户名、地址）。
• 示例：

  CREATE TABLE user_profile (
      username VARCHAR(30),  -- 如 'john_doe'
      bio VARCHAR(500)
  );
  

varchar通常会空出来1-3个字节来存储长度数据。varchar的字节数是0-65535，如果用其存储汉字，总长度减去3个（数据长度字节）等于65532，65532/3 = 21844，varchar在utf8编码下，最多可以存储21844个汉字。

varchar和char的比较

• char和varchar都可以指定最大长度；

• varchar实际用多少，就占用多少内存，但是不能超过最大长度；char不论用不用，都占用指定的最大长度的内存。

• char长度固定，占用内存固定；varchar长度不固定，需要额外的内存存储长度，占用内粗随存入数据变化。

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3. BLOB/TEXT

• 区别：
  • BLOB：存储二进制数据（如图片、文件）。
  • TEXT：存储大文本（如文章内容），不支持默认值。
• 示例：

  CREATE TABLE document (
      id INT,
      content TEXT,         -- 长文本
      attachment BLOB       -- PDF文件二进制数据
  );
  

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三、时间日期类型

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1. DATE

• 格式：YYYY-MM-DD，如 2023-10-01。
• 大小：3字节
• 示例：

  CREATE TABLE event (
      event_date DATE  -- 存储日期
  );
  

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2. DATETIME

• 格式：YYYY-MM-DD HH:MM:SS，范围 1000-01-01 00:00:00 到 9999-12-31 23:59:59。
• 大小：8字节
• 示例：

  CREATE TABLE order (
      order_time DATETIME  -- 如 '2023-10-01 14:30:00'
  );
  

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3. TIMESTAMP

• 格式：同 DATETIME，但范围较小（1970-01-01 00:00:01 UTC 到 2038-01-19 03:14:07 UTC）。
• 大小：4字节
• 特点：自动转换为 UTC 时间存储，检索时根据时区转换。
• 示例：

  CREATE TABLE login_log (
      login_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP  -- 自动记录登录时间
  );
  

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四、特殊字符串类型

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1. ENUM

• 定义：枚举类型，值从预定义列表中选择；单选。
• 注意：插入非枚举值会报错，适合固定选项（如性别）。
• 下标从1开始
• 示例：

  CREATE TABLE employee (
      gender ENUM('Male', 'Female', 'Other')  -- 仅允许这三个值
  );
  

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2. SET

• 定义：集合类型，可从预定义列表中选择多个值（用逗号分隔）；多选。
• 注意：数字代表比特位位图；从左到右，从低到高。
• 示例：

  CREATE TABLE user_permissions (
      roles SET('admin', 'editor', 'viewer')  -- 如 'admin,editor'
  );
  

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五、选择建议

1. 数值类型：

   • 优先选择最小适用类型（如 TINYINT 代替 INT）。
   • 金额使用 DECIMAL，避免浮点误差。

2. 字符串类型：

   • 定长用 CHAR，变长用 VARCHAR。
   • 超长文本用 TEXT，二进制数据用 BLOB。

3. 时间类型：

   • 需要时区支持用 TIMESTAMP，否则用 DATETIME。

4. ENUM/SET：

   • 确保值固定且有限时使用，避免过度依赖数据库约束。

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通过合理选择数据类型，可以显著提升存储效率和查询性能。

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完~