Каждая колонка таблицы имеет тип. Типы данных SQL сходны с типами данных традиционных языков программирования. В то время как во многих языках определен самый минимум типов, необходимых для работы, в SQL для удобства пользователей определены дополнительные типы, такие как MONEY и DATE. Данные типа MONEY можно было бы хранить и как один из основных числовых типов данных, однако использование типа, специально учитывающего особенности денежных расчетов, повышает легкость использования SQL.
Таблица 1.Наиболее употребительные типы данных, поддерживаемые MySQL
Тип данных
Описание
INT
Целое число, может быть со знаком или без знака.
REAL
Число с плавающей запятой. Этот тип допускает больший диапазон значений, чем INT, но не обладает его точностью.
CHAR(length)
Символьная величина фиксированной длины. Поля типа CHAR не могут содержать строки длины большей, чем указанное значение. Поля меньшей длины дополняются пробелами.
TEXT(length)
Символьная величина переменной длины. TEXT - лишь один из нескольких типов данных переменного размера.
DATE
Стандартное значение даты.
TIME
Стандартное значение времени. Этот тип используется для хранения времени дня безотносительно какой-либо даты. При использовании вместе с датой позволяет хранить конкретную дату и время. Есть дополнительный тип DATETIME для совместного хранения даты и времени в одном поле.
MySQL поддерживает атрибут UNSIGNED для всех числовых типов. Этот модификатор позволяет вводить в колонку только положительные (беззнаковые) числа. Беззнаковые поля имеют верхний предел значений вдвое больший, чем у соответствующих знаковых типов. Беззнаковый TINYINT - однобайтовый числовой тип MySQL - имеет диапазон от 0 до 255, а не от -127 до 127, как у своего знакового аналога.
MySQL имеет больше типов, чем перечислено выше. Однако на практике в основном используются перечисленные типы. Размер данных, которые вы собираетесь хранить, играет гораздо большую роль при разработке таблиц MySQL.
Числовые типы данных.Прежде чем создавать таблицу, вы должны хорошо представить себе, какого рода данные вы будете в ней хранить. Помимо очевидного решения о том, будут это числовые или символьные данные, следует выяснить примерный размер хранимых данных. Если это числовое поле, то каким окажется максимальное значение? Может ли оно измениться в будущем? Если минимальное значение всегда положительно, следует рассмотреть использование беззнакового типа. Всегда следует выбирать самый маленький числовой тип, способный хранить самое большое мыслимое значение. Если бы требовалось хранить в поле численность населения штата, следовало бы выбрать беззнаковый INT. В штате не может быть отрицательной численности населения, а чтобы беззнаковое поле типа INT не могло вместить число, представляющее его население, численность населения штата должна примерно равняться численности населения всей Земли.
Символьные типы.С символьными типами работать немного труднее. Вы должны подумать не только о максимальной и минимальной длине строки, но также о среднем размере, частоте отклонения от него и необходимости в индексировании. В данном контексте мы называем индексом поле или группу полей, в которых вы собираетесь осуществлять поиск — в основном, в предложении WHERE. Индексирование, однако, значительно сложнее, чем такое упрощенное определение, и мы займемся им далее. Здесь важно лишь отметить, что индексирование по символьным полям происходит значительно быстрее, если они имеют фиксированную длину. Если длина строк не слишком колеблется или, что еще лучше, постоянна, то, вероятно, лучше выбрать для поля тип CHAR. Хороший кандидат на тип CHAR - код страны. Стандартом ISO определены двух символьные коды для всех стран. CHAR(2) будет правильным выбором для данного поля.
Чтобы подходить для типа CHAR, поле необязательно должно быть фиксированной длины, но длина не должна сильно колебаться. Телефонные номера, к примеру, можно смело хранить в поле CHAR(13), хотя длина номеров различна в разных странах. Просто различие не столь велико, поэтому нет смысла делать поле для номера телефона переменным по длине. В отношении поля типа CHAR важно помнить, что, вне зависимости от реальной длины хранимой строки, в поле будет ровно столько символов, сколько указано в его размере - не больше и не меньше. Разность в длине между размером сохраняемого текста и размером поля заполняется пробелами. Не стоит беспокоиться по поводу нескольких лишних символов при хранении телефонных номеров, но не хотелось бы тратить много места в некоторых других случаях. Для этого существуют текстовые поля переменной длины.
Хороший пример поля, для которого требуется тип данных с переменной длиной, дает URL Интернет. По большей части адреса Web занимают сравнительно немного места - http://www.ora.com, http://www.hughes.com.au, http://www.mysql.com - и не представляют проблемы. Иногда, однако, можно наткнуться на адреса подобного вида:
Если создать поле типа CHAR длины, достаточной для хранения этого URL, то почти для каждого другого хранимого URL будет напрасно тратиться весьма значительное пространство. Поля переменной длины позволяют задать такую длину, что оказывается возможным хранение необычно длинных значений, и в то же время не расходуется напрасно место при хранении обычных коротких величин.
Поля переменной длины.Преимуществом текстовых полей переменной длины является то, что они используют ровно столько места, сколько необходимо для хранения отдельной величины. Например, поле типа VARCHAR(255) , в котором хранится строка «hello, world», занимает только двенадцать байтов (по одному байту на каждый символ плюс еще один байт для хранения длины). В отличие от стандарта ANSI, в MySQL поля типа VARCHAR не дополняются пробелами. Перед записью из строки удаляются лишние пробелы.
Сохранить строки, длина которых больше, чем заданный размер поля, нельзя. В поле VARCHAR(4) можно сохранить строку не длиннее 4 символов. Если вы попытаетесь сохранить строку «happy birthday», MySQL сократит ее до «happ». Недостатком подхода MySQL к хранению полей переменной длины является то, что не существует способа сохранить необычную строку, длина которой превосходит заданное вами значение. В таблице 2 показан размер пространства, необходимого для хранения 144-символьного URL, продемонстрированного выше, и обычного, 30-символьного URL.
Таблица 2.Пространство памяти, необходимое для различных символьных типов MySQL
Тип данных
Пространство для хранения строки из 144 символов
Пространство для хранения строки из 30 символов
Максимальная длина строки
СНАR(150)
VARCHAR(150)
TINYTEXT(150)
ТЕХТ(150)
MEDIUMTEXT(150)
LONGTEXT(150)
Если через годы работы со своей базой данных вы обнаружите, что мир изменился, и поле, уютно чувствовавшее себя в типе VARCHAR(25), должно теперь вмещать строки длиной 30 символов, не все потеряно. В MySQL есть команда ALTER TABLE , позволяющая переопределить размер поля без потери данных.
ALTER TABLE mytable MODIFY mycolumn LONGTEXT
Двоичные типы данных.В MySQL есть целый ряд двоичных типов данных, соответствующих своим символьным аналогам. Двоичными типами, поддерживаемыми MySQL, являются CHAR BINARY, VARCHAR BINARY, TINYBLOB, BLOB, MEDIUMBLOB и LONGBLOB. Практическое отличие между символьными типами и их двоичными аналогами основано на принципе кодировки. Двоичные данные просто являются куском данных, которые MySQL не пытается интерпретировать. Напротив, символьные данные предполагаются представляющими текстовые данные из используемых человеком алфавитов. Поэтому они кодируются и сортируются, основываясь на правилах, соответствующих рассматриваемому набору символов. Двоичные же данные MySQL сортирует в порядке ASCII без учета регистра.
Перечисления и множества.MySQL предоставляет еще два особых типа данных. Тип ENUM позволяет при создании таблицы указать список возможных значений некоторого поля. Например, если бы у вас была колонка с именем «фрукт», в которую вы разрешили бы помещать только значения «яблоко», «апельсин», «киви» и «банан», ей следовало бы присвоить тип ENUM:
CREATE TABLE meal(meal_id INT NOT NULL PRIMARY KEY,
При записи значения в эту колонку оно должно быть одним из перечисленных фруктов. Поскольку MySQL заранее знает, какие значения допустимы для этой колонки, она может абстрагировать их каким-либо числовым типом. Иными словами, вместо того, чтобы хранить в колонке «яблоко» в виде строки, MySQL заменяет его однобайтовым числом, а «яблоко» вы видите, когда обращаетесь к таблице или выводите из нее результаты.
Тип MySQL SET позволяет одновременно хранить в поле несколько значений.
Другие типы данных.Любые мыслимые данные можно хранить с помощью числовых или символьных типов. В принципе, даже числа можно хранить в символьном виде. Однако то, что это можно сделать, не означает, что это нужно делать. Рассмотрим, к примеру, как хранить в базе данных денежные суммы. Можно делать это, используя INT или REAL. Хотя интуитивно REAL может показаться более подходящим - в конце концов, в денежных суммах нужны десятичные знаки, - на самом деле более правильно использовать INT. В полях, содержащих значения с плавающей запятой, таких как REAL, часто невозможно найти число с точным десятичным значением. Например, если вы вводите число 0.43, которое должно представлять сумму $0.43, MySQL может записать его как 0.42999998. Это небольшое отличие может вызвать проблемы при совершении большого числа математических операций.
MySQL предоставляет специальные типы данных для таких денежных сумм. Одним из них является тип MONEY, другим - DATE.
Индексы.Хотя MySQL обеспечивает более высокую производительность, чем любые большие серверы баз данных, некоторые задачи все же требуют осторожности при проектировании базы данных. Например, если таблица содержит миллионы строк, поиск нужной строки в ней наверняка потребует длительного времени. В большинстве баз данных поиск облегчается благодаря средству, называемому индексом.
Индексы способствуют хранению данных в базе таким образом, который позволяет осуществлять быстрый поиск. К несчастью, ради скорости поиска приходится жертвовать дисковым пространством и скоростью изменения данных. Наиболее эффективно создавать индексы для тех колонок, в которых вы чаще всего собираетесь осуществлять поиск. MySQL поддерживает следующий синтаксис для создания индексов:
CREATE INDEX index_name ON tablename (column1, column2, columnN)
MySQL позволяет также создавать индекс одновременно с созданием таблицы, используя следующий синтаксис:
CREATE TABLE materials (id INT NOT NULL,
name CHAR(50) NOT NULL,
resistance INT,
melting_pt REAL,
INDEX index1 (id, name),
UNIQUE INDEX index2 (name))
В этом примере для таблицы создается два индекса. Первый индекс index1 состоит из полей id и name. Второй индекс включает в себя только поле name и указывает, что значения поля name должны быть уникальными. Если вы попытаетесь вставить в поле name значение, которое уже есть в этом поле в какой-либо строке, операция не будет осуществлена. Все поля, указанные в уникальном индексе, должны быть объявлены как NOT NULL .
Хотя мы создали отдельный индекс для поля name, отдельно для поля id мы не создавали индекса. Если такой индекс нам понадобится, создавать его не нужно - он уже есть. Когда индекс содержит более одной колонки (например, name, rank, и serial_number), MySQL читает колонки в порядке слева направо. Благодаря используемой MySQL структуре индекса всякое подмножество колонок с левого края автоматически становится индексом внутри «главного» индекса. Например, когда вы создаете индекс name, rank, serial_number, создаются также «свободные» индексы name и name вместе с rank. Однако индексы rank или name и serial_number не создаются, если не потребовать этого явно.
MySQL поддерживает также семантику ANSI SQL для особого индекса, называемого первичным ключом. В MySQL первичный ключ - это уникальный индекс с именем PRIMARY. Назначив при создании таблицы колонку первичным ключом, вы делаете ее уникальным индексом, который будет поддерживать объединения таблиц. В следующем примере создается таблица cities с первичным ключом id.
CREATE TABLE cities (id INT NOT NULL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100),
pop MEDIUMINT,
founded DATE)
Прежде чем создавать таблицу, нужно решить, какие поля будут ключами (и будут ли вообще ключи). Как уже говорилось, любые поля, которые будут участвовать в объединении таблиц, являются хорошими кандидатами на роль первичного ключа.
Последовательности и автоинкрементирование.Лучше всего, когда первичный ключ не имеет в таблице никакого иного значения, кроме значения первичного ключа. Для достижения этого лучшим способом является создание числового первичного ключа, значение которого увеличивается при добавлении в таблицу новой строки. Если вернуться к примеру с таблицей cities, то первый введенный вами город должен иметь id, равный 1, второй - 2, третий - 3, и т. д. Чтобы успешно управлять такой последовательностью первичных ключей, нужно иметь какое-то средство, гарантирующее, что в данный конкретный момент только один клиент может прочесть число и увеличить его на единицу. В базе данных с транзакциями можно создать таблицу, скажем, с именем sequence, содержащую число, представляющее очередной id. Когда необходимо добавить новую строку в таблицу, вы читаете число из этой таблицы и вставляете число на единицу большее. Чтобы эта схема работала, нужно быть уверенным, что никто другой не сможет произвести чтение из таблицы, пока вы не ввели новое число. В противном случае два клиента могут прочесть одно и то же значение и попытаться использовать его в качестве значения первичного ключа в одной и той же таблице.
MySQL не поддерживает транзакции, поэтому описанный механизм нельзя использовать для генерации уникальных чисел. Использовать для этих целей команду MySQL LOCK TABLE обременительно. Тем не менее СУБД предоставляет свой вариант понятия последовательности, позволяющий генерировать уникальные идентификаторы, не беспокоясь о транзакциях.
Последовательности.При создании таблицы в MySQL можно одну из колонок специфицировать как AUTO_INCREMENT. В этом случае, при добавлении новой строки, имеющей значение NULL или 0 в данной колонке, автоматически будет происходить замена на значение на единицу больше, чем наибольшее текущее значение в колонке. Колонка с модификатором AUTO_INCREMENT должна быть индексирована. Ниже приведен пример использования поля типа AUTO_INCREMENT:
CREATE TABLE cities (id INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(100),
pop MEDIUMINT,
founded DATE)
Когда вы первый раз добавляете строку, поле id получает значение 1, если в команде INSERT для него используется значение NULL или 0. Например, следующая команда использует возможность AUTO_INCREMENT:
INSERT INTO cities (id, name, pop)
VALUES (NULL, 'Houston', 3000000)
Если вы выполните эту команду, когда в таблице нет строк, поле id получит значение 1, а не NULL. В случае, когда в таблице уже есть строки, полю будет присвоено значение на 1 большее, чем наибольшее значение id в данный момент.
Другим способом реализации последовательностей является использование значения, возвращаемого функцией LAST_INSERT_ID:
UPDATE table SET id=LAST_INSERT_ID (id+1);
Управление данными.Первое, что вы делаете, создав таблицу, это добавляете в нее данные. Если данные уже есть, может возникнуть необходимость изменить или удалить их.
Добавление данных.Добавление данных в таблицу является одной из наиболее простых операций SQL. Несколько примеров этого вы уже видели. MySQL поддерживает стандартный синтаксис INSERT:
INSERT INTO table_name (column1, column2, ..., columnN)
VALUES (value1, value2, ..., valueN)
Данные для числовых полей вводятся, как они есть. Для всех других полей вводимые данные заключаются в одиночные кавычки. Например, для ввода данных в таблицу адресов можно выполнить следующую команду:
INSERT INTO addresses (name, address, city, state, phone, age)
MySQL позволяет опустить названия колонок, если значения задаются для всех колонок и в том порядке, в котором они были указаны при создании таблицы командой CREATE. Однако если вы хотите использовать значения по умолчанию, нужно задать имена тех колонок, в которые вы вводите значения, отличные от установленных по умолчанию. Если для колонки не установлено значение по умолчанию, и она определена как NOT NULL, необходимо включить эту колонку в команду INSERT со значением, отличным от NULL. MySQL позволяет указать значение по умолчанию при создании таблицы в команде CREATE.
Новые версии MySQL поддерживают INSERT для одновременной вставки нескольких строк:
INSERT INTO foods VALUES (NULL, 'Oranges', 133, 0, 2, 39),
(NULL, 'Bananas', 122, 0, 4, 29),
(NULL, 'Liver', 232, 3, 15. 10)
Хотя поддерживаемый MySQL нестандартный синтаксис удобно использовать для быстрого выполнения задач администрирования, не следует без крайней нужды пользоваться им при написании приложений. Как правило, следует придерживаться стандарта ANSI SQL2 настолько близко, насколько MySQL это позволяет. Благодаря этому вы получаете возможность перейти в будущем на какую-нибудь другую базу данных. Переносимость особенно важна для тех, у кого потребности среднего масштаба, поскольку такие пользователи предполагают когда-нибудь перейти на полномасштабную базу данных.
MySQL поддерживает синтаксис SQL2, позволяющий вводить в таблицу результаты запроса:
INSERT INTO foods (name, fat)
SELECT food_name, fat_grams FROM recipes
Обратите внимание, что число колонок в INSERT соответствует числу колонок в SELECT. Кроме того, типы данных колонок в INSERT должны совпадать с типами данных в соответствующих колонках SELECT. И, наконец, предложение SELECT внутри команды INSERT не должно содержать модификатора ORDER BY и не может производить выборку из той же таблицы, в которую вставляются данные командой INSERT.
