詳解數(shù)據(jù)庫varchar與char有哪些區(qū)別

更新時間：2023年10月27日 15:23:04 作者：_陳哈哈

CHAR和VARCHAR是MySQL中兩種最重要的字符串類型,兩者的原理和區(qū)別也是面試中高頻問題,如果是你,會從哪幾個角度去回答這個問題呢？今天,我給大家總結了一下相關知識點,感興趣的朋友一起看看吧

CHAR和VARCHAR是MySQL中兩種最重要的字符串類型，兩者的原理和區(qū)別也是面試中高頻問題，如果是你，會從哪幾個角度去回答這個問題呢？今天，我給大家總結了一下相關知識點，讓我們一起回顧一下吧。 ----- 本文描述和假設使用的存儲引擎以Innodb和MyISAM為準

一、CHAR和VARCHAR有哪些區(qū)別

1、固定長度 & 可變長度

VARCHAR

VARCHAR類型用于存儲可變長度字符串，是最常見的字符串數(shù)據(jù)類型。它比固定長度類型更節(jié)省空間，因為它僅使用必要的空間(根據(jù)實際字符串的長度改變存儲空間)。
有一種情況例外，如果MySQL表使用ROW_FORMAT=FIXED創(chuàng)建的話，每一行都會使用定長存儲。

CHAR

CHAR類型用于存儲固定長度字符串：MySQL總是根據(jù)定義的字符串長度分配足夠的空間。當存儲CHAR值時，MySQL會刪除字符串中的末尾空格(在MySQL 4.1和更老版本中VARCHAR 也是這樣實現(xiàn)的——也就是說這些版本中CHAR和VARCHAR在邏輯上是一樣的，區(qū)別只是在存儲格式上)。
同時，CHAR值會根據(jù)需要采用空格進行剩余空間填充，以方便比較和檢索。但正因為其長度固定，所以會占據(jù)多余的空間，也是一種空間換時間的策略；

2、存儲方式

VARCHAR

VARCHAR需要使用1或2個額外字節(jié)記錄字符串的長度：如果列的最大長度小于或等于255字節(jié)，則只使用1個字節(jié)表示，否則使用2個字節(jié)。假設采用latinl字符集，一個VARCHAR(10)的列需要11個字節(jié)的存儲空間。VARCHAR(1000)的列則需要1002 個字節(jié)，因為需要2個字節(jié)存儲長度信息。

VARCHAR節(jié)省了存儲空間，所以對性能也有幫助。但是，由于行是變長的，在UPDATE時可能使行變得比原來更長，這就導致需要做額外的工作。如果一個行占用的空間增長，并且在頁內沒有更多的空間可以存儲，在這種情況下，不同的存儲引擎的處理方式是不一樣的。例如，MylSAM會將行拆成不同的片段存儲，InnoDB則需要分裂頁來使行可以放進頁內。

CHAR

CHAR適合存儲很短或長度近似的字符串。例如，CHAR非常適合存儲密碼的MD5值，因為這是一個定長的值。對于經(jīng)常變更的數(shù)據(jù)，CHAR也比VARCHAR更好，因為定長的CHAR類型不容易產(chǎn)生碎片。對于非常短的列，CHAR比VARCHAR在存儲空間上也更有效率。例如用CHAR(1)來存儲只有Y和N的值，如果采用單字節(jié)字符集只需要一個字節(jié)，但是VARCHAR(1)卻需要兩個字節(jié)，因為還有一個記錄長度的額外字節(jié)。

3、存儲容量 CHAR

對于char類型來說，最多只能存放的字符個數(shù)為255，和編碼無關，任何編碼最大容量都是255。

VARCHAR

MySQL行默認最大65535字節(jié)，是所有列共享（相加）的，所以VARCHAR的最大值受此限制。

表中只有單列字段情況下，varchar一般最多能存放(65535 - 3)個字節(jié)，varchar的最大有效長度通過最大行數(shù)據(jù)長度和使用的字符集來確定，通常的最大長度是65532個字符（當字符串中的字符都只占1個字節(jié)時，能達到65532個字符）；

為什么是65532個字符？算法如下（有余數(shù)時向下取整）：

最大長度(字符數(shù)) = （行存儲最大字節(jié)數(shù) - NULL標識列占用字節(jié)數(shù) - 長度標識字節(jié)數(shù)） / 字符集單字符最大字節(jié)數(shù)

NULL標識列占用字節(jié)數(shù)：允許NULL時，占一字節(jié)
長度標識字節(jié)數(shù)：記錄長度的標識，長度小于等于255（28）時，占1字節(jié)；小于65535時（216）,占2字節(jié)

VARCHAR類型在4.1和5.0版本發(fā)生了很大的變化，使得情況更加復雜。從MySQL 4.1開始，每個字符串列可以定義自己的字符集和排序規(guī)則。這些東西會很大程度上影響性能。

4.0版本及以下，MySQL中varchar長度是按字節(jié)展示，如varchar(20)，指的是20字節(jié)；
5.0版本及以上，MySQL中varchar長度是按字符展示。如varchar(20)，指的是20字符。

當然，行總長度還是65535字節(jié)，而字符和字節(jié)的換算，則與編碼方式有關，不同的字符所占的字節(jié)是不同的。編碼劃分如下：

GBK編碼：
一個英文字符占一個字節(jié)，中文2字節(jié)，單字符最大可占用2個字節(jié)。

UTF-8編碼：
一個英文字符占一個字節(jié)，中文3字節(jié)，單字符最大可占用3個字節(jié)。

utf8mb4編碼：
一個英文字符占一個字節(jié)，中文3字節(jié)，單字符最大占4個字節(jié)（如emoji表情4字節(jié)）。

假設當前還有6字節(jié)可以存放字符，按單字符占用最大字節(jié)數(shù)來算，可以存放3個GBK、或2個utf8、或1個utf8mb4。

思考：既然VARCHAR長度可變，那我要不要定到最大?

沒錯，相信你已經(jīng)有答案了，別這么干！

就像使用VARCHAR(5)和VARCHAR(200)存儲 '陳哈哈’的磁盤空間開銷是一樣的。那么使用更短的列有什么優(yōu)勢呢？

事實證明有很大的優(yōu)勢。更長的列會消耗更多的內存，因為MySQL通常會分配固定大小的內存塊來保存內部值。

當然，在沒拿到存儲引擎存儲的數(shù)據(jù)之前，并不會知道我這一行拿出來的數(shù)據(jù)到底有多長，可能長度只有1，可能長度是500，那怎么辦呢？那就只能先把最大空間分配好了，避免放不下的問題發(fā)生，這樣實際上對于真實數(shù)據(jù)較短的varchar確實會造成空間的浪費。
舉例：我向數(shù)據(jù)類型為：varchar（1000）的列插入了1024行數(shù)據(jù)，但是每個只存一個字符，那么這1024行真實數(shù)據(jù)量其實只有1K，但是我卻需要約1M的內存去適應他。所以最好的策略是只分配真正需要的空間。

二、CHAR和VARCHAR在SQL中需要注意的點

下面通過一個具體的示例來說明CHAR和VARCHAR類型存儲時的區(qū)別。我們創(chuàng)建一張同時存在CHAR(10)字段、VARCHAR(10)字段的表，并且往里面插入一些值來做對比驗證：

-- 建表語句
CREATE TABLE `str_table` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `str_char` char(10) DEFAULT NULL,
  `str_varchar` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

分別插入一些字符串前面和后面都有空格的示例

-- 插入測試數(shù)據(jù)
INSERT INTO `str_table` (`id`, `str_char`, `str_varchar`) 
VALUES 
(null, '陳哈哈', '陳哈哈'),
(null, '  陳哈哈', '  陳哈哈'),
(null, '陳哈哈  ', '陳哈哈  ');

測試數(shù)據(jù)查詢語句如下，通過拼接能更好的看出對比效果：

-- 測試數(shù)據(jù)查詢
select id,concat("|",str_char,"|") as `char`,concat("|",str_varchar,"|") as `varchar` from str_table;

mysql> select id,concat("|",str_char,"|") as `char`,concat("|",str_varchar,"|") as `varchar` from str_table;
+----+---------------+---------------+
| id | char          | varchar       |
+----+---------------+---------------+
|  6 | |陳哈哈|      | |陳哈哈|      |
|  7 | |  陳哈哈|    | |  陳哈哈|    |
|  8 | |陳哈哈|      | |陳哈哈  |    |
+----+---------------+---------------+
3 rows in set (0.00 sec)

當檢索這些值的時候，會發(fā)現(xiàn)id=8行中，char類型的"陳哈哈 "末尾的空格被截斷了，而VARCHAR(10)字段存儲相同的值時，末尾的空格被保留了。
另外，id=7行的數(shù)據(jù)前面空格都被保留了。

可見，CHAR會默認切掉字符串末尾的空格，如果需要保留末尾的空格，記得用varchar類型！

三、類似的二進制類型：VARBINARY

與CHAR和VARCHAR類似的類型還有BINARY和VARBINARY,它們存儲的是二進制字符串。二進制字符串跟常規(guī)字符串非常相似，但是二進制字符串存儲的是字節(jié)碼而不是字符。填充也不一樣：MySQL填充BINARY采用的是\0 (零字節(jié))而不是空格，在檢索時也不會去掉填充值。

當需要存儲二進制數(shù)據(jù)，并且希望MySQL使用字節(jié)碼而不是字符進行比較時，這些類型是非常有用的。二進制比較的優(yōu)勢并不僅僅體現(xiàn)在大小寫敏感上。MySQL比較BINARY字符串時，每次按一個字節(jié)，并且根據(jù)該字節(jié)的數(shù)值進行比較。因此，二進制比較比字符比較簡單很多，所以也就更快。