MySQL中CHAR与VARCHAR类型举例解析

// MySQL 源码中的 CHAR 结构定义（简化）
struct CHAR_FIELD {
    uint32 length;        // 固定长度
    uchar *ptr;           // 指向存储空间的指针
    uchar array[FIXED_LENGTH]; // 实际存储空间
};

-- 示例：CHAR(10) 存储不同长度数据
INSERT INTO char_table (char_col) VALUES 
    ('abc'),      -- 存储为 'abc       ' (7个空格)
    ('1234567890');-- 存储为 '1234567890' (无空格)

// MySQL 源码中的 VARCHAR 结构定义（简化）
struct VARCHAR_FIELD {
    uint16 length_bytes;  // 长度前缀（1-2字节）
    uint32 max_length;    // 最大允许长度
    uchar *ptr;           // 指向实际数据的指针
};

-- 示例：VARCHAR(10) 存储不同长度数据
INSERT INTO varchar_table (varchar_col) VALUES 
    ('abc'),      -- 存储为 '3abc' (1字节长度前缀+3字节数据)
    ('1234567890');-- 存储为 '101234567890' (1字节长度前缀+10字节数据)

-- 性能测试示例
CREATE TABLE perf_test (
    id INT PRIMARY KEY,
    char_col CHAR(100),
    varchar_col VARCHAR(100)
) ENGINE=InnoDB;

-- 插入100万条随机长度数据
INSERT INTO perf_test
SELECT 
    n, 
    RPAD(UUID(), FLOOR(1 + RAND()*100), ' '),
    RPAD(UUID(), FLOOR(1 + RAND()*100), ' ')
FROM numbers;

-- 创建索引对比
CREATE INDEX idx_char ON perf_test(char_col);
CREATE INDEX idx_varchar ON perf_test(varchar_col);

EXPLAIN SELECT * FROM perf_test WHERE char_col = 'test';
EXPLAIN SELECT * FROM perf_test WHERE varchar_col = 'test';

-- 优化示例
OPTIMIZE TABLE perf_test;
ALTER TABLE perf_test ROW_FORMAT=COMPRESSED;

-- 创建不同排序规则的表
CREATE TABLE collation_test (
    char_bin CHAR(10) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin,
    char_ci CHAR(10) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci,
    varchar_bin VARCHAR(10) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin,
    varchar_ci VARCHAR(10) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci
);

-- 性能影响测试
SELECT * FROM collation_test ORDER BY char_bin;
SELECT * FROM collation_test ORDER BY varchar_ci;

CHAR 存储空间 = 
   列定义长度 × 字符集最大字节长度

VARCHAR 存储空间 = 
   长度前缀(1或2字节) + 
   实际字符数 × 字符实际字节数

-- 定期优化表
ALTER TABLE table_name ENGINE=InnoDB;

-- 使用合适行格式
ALTER TABLE table_name ROW_FORMAT=DYNAMIC;

-- 监控碎片情况
SELECT 
    TABLE_NAME,
    DATA_LENGTH,
    INDEX_LENGTH,
    DATA_FREE
FROM information_schema.TABLES
WHERE TABLE_SCHEMA = 'your_database';

-- 创建测试表
CREATE TABLE space_test (
    char_col CHAR(5),
    varchar_col VARCHAR(5)
);

-- 插入带空格数据
INSERT INTO space_test VALUES ('a', 'a'), ('a ', 'a ');

-- 查询比较
SELECT 
    CONCAT('[', char_col, ']') AS char_wrapped,
    CONCAT('[', varchar_col, ']') AS varchar_wrapped
FROM space_test;

+--------------+-----------------+
| char_wrapped | varchar_wrapped |
+--------------+-----------------+
| [a]          | [a]             | -- 无空格
| [a]          | [a ]            | -- 有空格
+--------------+-----------------+

-- 创建混合类型表
CREATE TABLE type_mix (
    id INT PRIMARY KEY,
    char_col CHAR(10),
    varchar_col VARCHAR(10)
);

-- 插入数据
INSERT INTO type_mix VALUES (1, 'test', 'test');

-- 查询比较
SELECT * FROM type_mix WHERE char_col = 'test';    -- 使用索引
SELECT * FROM type_mix WHERE varchar_col = 'test'; -- 使用索引

-- 使用整数比较
SELECT * FROM type_mix WHERE char_col = 0;    -- 全表扫描
SELECT * FROM type_mix WHERE varchar_col = 0; -- 全表扫描

-- 创建表测试行大小限制
CREATE TABLE row_size_test (
    col1 VARCHAR(10000),
    col2 VARCHAR(10000),
    col3 VARCHAR(10000)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

-- 错误：Row size too large (> 8126)