OceanBase系统架构数据类型

山 2023-12-03

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OceanBase 数据库支持标准 SQL 数值类型，包括精确数值类型、近似数值类型、存储位值的 BIT 数据类型和扩展类型。

数值类型概述

数值类型分类

OceanBase 数据库当前版本支持的数值类型可以划分为如下四类：

整数类型：BOOL/BOOLEAN/TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT/INTEGER 和 BIGINT。
定点类型：DECIMAL 和 NUMERIC。
浮点类型：FLOAT 和 DOUBLE。
Bit-Value 类型：BIT。

数值类型在定义时可以指定 Precision（精度，即字段长度）和 Scale（范围，即小数位数），不同数值类型的 Precision 和 Scale 的含义可能有所不同，详情请参见各类型的说明。

ZEROFILL 属性

数值类型在定义时可以通过 ZEROFILL 关键字指定最小显示宽度，同时将该类型隐式定义为 UNSIGNED。在数据实际显示宽度不足最小显示宽度时，通过先将小数部分补零到 Scale 上限，然后将整数部分补零到 Precision 上限的方式，将显示宽度补足到最小显示宽度。

示例如下：

INT(5) ZEROFILL 表示当数据值为 123 时，将显示为 00123。
DECIMAL(10, 5) ZEROFILL 表示当数据值为 123.456 时，将显示为 00123.45600。

整数类型

整数类型为定长、精确的数值类型，值域取决于类型长度以及是否为无符号，Precision 只表示最小显示宽度。

OceanBase 数据库所支持的每种整数类型所需的存储长度和值域如下表所示。

类型	长度（字节）	值域（有符号）	值域（无符号）
`BOOL`/`BOOLEAN`/ `TINYINT`	1	[-2⁷, 2⁷ - 1]	[0, 2⁸ - 1]
`SMALLINT`	2	[-2¹⁵, 2¹⁵ - 1]	[0, 2¹⁶ - 1]
`MEDIUMINT`	3	[-2²³, 2²³ - 1]	[0, 2²⁴ - 1]
`INT`/`INTEGER`	4	[-2³¹, 2³¹ - 1]	[0, 2³² - 1]
`BIGINT`	8	[-2⁶³, 2⁶³ - 1]	[0, 2⁶⁴ - 1]

TINYINT

TINYINT 用于表示一个非常小的整数。语法如下：

TINYINT[(M)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

其中，M 表示最大显示宽度。最大显示宽度为 255。显示宽度与可以存储的值范围无关。如果为数值列指定 ZEROFILL，OceanBase 数据库会自动向该列添加 UNSIGNED 属性。

BOOL/BOOLEAN

BOOL/BOOLEAN 类型是 TINYINT 的同义词。零值表示错误，非零值表示正确。示例如下：

obclient> SELECT IF(0, 'true', 'false');
+------------------------+
| IF(0, 'true', 'false') |
+------------------------+
| false                  |
+------------------------+
1 row in set

obclient> SELECT IF(1, 'true', 'false');
+------------------------+
| IF(1, 'true', 'false') |
+------------------------+
| true                   |
+------------------------+
1 row in set

obclient> SELECT IF(2, 'true', 'false');
+------------------------+
| IF(2, 'true', 'false') |
+------------------------+
| true                   |
+------------------------+
1 row in set

obclient> SELECT IF(2 = FALSE, 'true', 'false');
+--------------------------------+
| IF(2 = FALSE, 'true', 'false') |
+--------------------------------+
| false                          |
+--------------------------------+
1 row in set

SMALLINT

SMALLINT 用于表示一个小值整数。语法如下：

SMALLINT[(M)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

MEDIUMINT

MEDIUMINT 用于表示一个中等大小的整数。语法如下：

MEDIUMINT[(M)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

INT/INTEGER

INT 或 INTEGER 用于表示一个正常大小的整数。语法如下：

INT[(M)] [UNSIGNED] [ZEROFILL] INTEGER[(M)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

BIGINT

BIGINT 用于表示一个大整数。语法如下：

BIGINT[(M)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

关于 BIGINT，需要注意以下事项：

所有运算需要使用有符号的 BIGINT 或 DOUBLE 值，因此不应使用大于 9223372036854775807（63 位）的无符号大整数，BIT 函数除外。否则，在将 BIGINT 值转换为 DOUBLE 时会出现舍入错误，导致结果中的最后一位数字可能出错。
通过使用字符串存储 BIGINT，这样始终可以将精确的整数值存储在 BIGINT 列中。在这种情况下，在执行字符串到数字的转换时，不涉及双精度的中间转换。
当两个操作数都是整数值时，-、+ 和 * 运算符使用 BIGINT 运算。如果将两个大整数（或函数返回的整数结果）相乘，当结果大于 9223372036854775807 时可能会得到异常的结果。

定点类型

定点类型为变长、精确数值类型，值域和精度取决于 Precision 和 Scale，以及是否为无符号。

DECIMAL 等价于 NUMERIC。语法如下：

DECIMAL[(M[,D])] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

其中，M 是可以存储的总位数（Precision），D 是小数点后的位数（Scale）。小数点和负数符号"-"不计入 M。如果 D 为 0，则值没有小数点或小数部分。整数部分最大有效位数等于 M 减去 D 的值，即 Precision 减去 Scale 的值。

DECIMAL 的 M 最大值为 65，D 最大值为 30。如果省略 D，则默认为 0。如果省略 M，则默认为 10。当 M 和 D 都未指定时，所有带有 DECIMAL 列的基本计算（+、-、*、/）都使用 65 位的精度。

如果为数值列指定 ZEROFILL，OceanBase 数据库会自动向该列添加 UNSIGNED 属性。如果指定 UNSIGNED，则不允许为负值。

例如 DECIMAL(5, 2) 表示整数部分和小数部分最大有效位数分别为 3 和 2，所以值域为 [-999.99, 999.99]。如果同时定义为 UNSIGNED，则值域为 [0, 999.99]。

如下类型也是 DECIMAL 的同义词。其中，FIXED 可用于与其他数据库系统兼容。

DEC[(M[,D])] [UNSIGNED] [ZEROFILL], NUMERIC[(M[,D])] [UNSIGNED] [ZEROFILL], 
FIXED[(M[,D])] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

浮点类型

浮点类型为定长、非精确数值类型，值域和精度取决于类型长度、Precision 和 Scale，以及是否为无符号。

Precision 和 Scale 分别表示十进制下的总最大有效位数、小数部分最大有效位数，整数部分最大有效位数等于 Precision 减去 Scale 的值，其中 Precision 最大值为 53，Scale 的最大值为 30。

注意
浮点类型的精度只是 IEEE 标准中规定的理论值，实际情况可能因硬件或操作系统限制略有不同。

下表为不指定 Precision 和 Scale 时浮点类型所需的存储长度和值域。

类型	长度（字节）	值域	精度
FLOAT	4	[-3.402823466E+38, -1.175494351E-38]、0 和 [1.175494351E-38,3.402823466E+38]	7 位
DOUBLE	8	[-1.7976931348623157E+308, -2.2250738585072014E-308]、0 和 [2.2250738585072014E-308,1.7976931348623157E+308]	15 位

如果指定 Precision 和 Scale，则值域确定方法与定点类型相同。

FLOAT

FLOAT 用于表示一个小的（单精度）浮点数。语法如下：

FLOAT [UNSIGNED] [ZEROFILL]

M 是可以存储的总位数，D 是小数点后的位数。如果省略 M 和 D，则将值存储到硬件允许的限制范围内。单精度浮点数精确到大约 7 个小数位。

如果为数值列指定 ZEROFILL，OceanBase 数据库会自动向该列添加 UNSIGNED 属性。如果指定 UNSIGNED，则不允许为负值。

说明
FLOAT(M,D) 是 MySQL 的过时语法，不建议用户使用。由于 FLOAT 是单精度浮点数，其最大有效精度不会超过 7 位，当输入的有效精度大于 7 时，只有前 7 位有效数字得到保证，超过部分的数值无法保证。MySQL 也存在这种问题，如果用户需要精确查找，建议用户使用 DECIMAL 类型。

OceanBase 数据库中，D 的值只支持 0，当设置为非 0 时，会报错"Feature not supportted"。

FLOAT 还支持以下语法：

FLOAT(p) [UNSIGNED] [ZEROFILL]

其中，p 表示以位为单位的精度，但仅使用此值来确定结果数据类型为 FLOAT 或是 DOUBLE。如果 p 为 0 到 24，则数据类型变为 FLOAT，没有 M 或 D 值；如果 p 为 25 到 53，则数据类型变为 DOUBLE，没有 M 或 D 值。结果列的范围与本节前面描述的单精度 FLOAT 或双精度 DOUBLE 数据类型相同。

DOUBLE

DOUBLE 用于表示正常大小（双精度）浮点数。语法如下：

DOUBLE [UNSIGNED] [ZEROFILL]

其中，M 是可以存储总位数，D 是小数点后的位数。如果省略 M 和 D，则将值存储到硬件允许的限制范围内。双精度浮点数精确到大约 15 位小数。

如果为数值列指定 ZEROFILL，OceanBase 数据库会自动向该列添加 UNSIGNED 属性。如果指定 UNSIGNED，则不允许为负值。

说明
DOUBLE[(M,D)] 是 MySQL 的过时语法，不建议用户使用。由于DOUBLE 是双精度浮点数，其最大有效精度不会超过 15 位，当输入的有效精度大于 15 时，只有前 15 位有效数字得到保证，超过部分的数值无法保证。MySQL 也存在这种问题，如果用户需要精确查找，建议使用 DECIMAL 类型。

OceanBase 数据库中，D 的值只支持 0，当设置为非 0 时，会报错"Feature not supportted"。

DOUBLE PRECISION

DOUBLE PRECISION 是 DOUBLE 的同义词。语法如下：

DOUBLE PRECISION [UNSIGNED] [ZEROFILL], REAL[(M,D)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]

说明
DOUBLE PRECISION [(M,D)] 是 MySQL 的过时语法，不建议用户使用。如果用户需要精确查找，建议使用 DECIMAL 类型。

BIT-Value 类型

BIT 数据类型用于存储位值。

位值通过 b'value' 的形式指定，value是用 0 和 1 来指定的，例如，b'111' 表示 7，b'10000000' 表示 128。

语法如下：

BIT[(M)]

M 表示每个值的位数，范围为 [1，64]。如果省略 M，则默认为 1。

当向 BIT(M) 列插入值时，如果插入值的长度小于 M，则会在左侧填充 0。例如：将 b'101' 插入到 BIT(6) 时，相当于插入了 b'000101'。

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