面试官:MySQL 中的 varchar 最多能存储多少个字符?大部分人都会答错。。。(1)

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: 面试官:MySQL 中的 varchar 最多能存储多少个字符?大部分人都会答错。。。

1. InnoDB是干嘛的?

InnoDB是一个将表中的数据存储到磁盘上的存储引擎。


2. InnoDB是如何读写数据的?

InnoDB处理数据的过程是发生在内存中的,需要把磁盘中的数据加载到内存中,如果是处理写入或修改请求的话,还需要把内存中的内容刷新到磁盘上。


读写磁盘的速度非常慢,和内存读写差了几个数量级,所以当我们想从表中获取某些记录时,InnoDB存储引擎将数据划分为若干个页,以「页作为磁盘和内存之间交互的基本单位」InnoDB中页的大小默认为 16 KB。也就是在一般情况下,一次最少从磁盘中读取16KB的内容到内存中,或者一次最少把内存中的16KB内容刷新到磁盘中。


所以当你用postman测试一个分页查询接口时,发现第一次打印耗时300 ~ 400ms,往后不停的查找下一页都是30 ~ 40ms,原因就是第一次请求接口时,读数据库的时候需要读磁盘,从磁盘加载16KB的数据到内存,往后下一页的数据都是从内存中获取,没有再读磁盘,除非在内存中的16KB的数据中找不到,才会再次读磁盘获取下一个16KB的数据到内存中。(我们不讨论mysql 8.0舍弃的查询缓存特性,我测试过mysql 5.7中关闭了查询缓存,也仍然是第一次慢,后续查询很快,查询时间相差大概10倍的样子)


温馨提示:分页查询和数据库的一页16KB中的"页"是两个概念。


image.png

注意:innodb_page_size变量在服务器运行过程中不可以更改,只能在第一次初始化MySQL数据目录时指定。所以页在运行时的大小不可更改。


3. varchar疑问千千万——InnoDB行格式

看到这里,你一定有着和我相同的疑问,比如varchar(255)后面这个最大长度应该怎么选择呢?为什么不能varchar(65535)而最大只能varchar(16383)呢?我来带你看!


我们平时是以「记录」为单位来向表中插入数据的,这些「记录在磁盘上的存放方式」也被称为行格式或者记录格式。行格式有4种,分别是DynamicCompactRedundantCompressed


MySQL 5+默认行格式都是Dynamic, 在MySQL 5MySQL 8经过验证确实是的。

SHOW VARIABLES LIKE "innodb_default_row_format"


image.png

大家在业务中和平时使用中都几乎没有修改过或者注意过InnoDB行格式,那么「我就只重点讲默认行格式dynamic,让大家更深层次理解平时开发中的varchar


请记住这个表结构,后面会围绕这个来讲

CREATE TABLE test (
c1 VARCHAR(10),
c2 VARCHAR(10) NOT NULL,
c3 CHAR(10),
c4 VARCHAR(10)) CHARSET = utf8mb4;


现在业务数据库字符集都是utf8mb4,我就以这个来讲,把理解难度降到最低。

INSERT INTO test ( c1, c2, c3, c4 )
VALUES('aaaa', '你好啊', 'cc', 'd'),('eeee', 'fff', NULL, NULL);


现在,表中的记录就是这样

image.png

3.1 dynamic——innodb默认行格式

image.png

关于记录的额外信息这部分,是服务器为了描述这条记录而不得不额外添加的一些信息,这些额外信息分为3类,分别是「变长字段长度列表」NULL值列表」「记录头信息」


在这里我只讲「变长字段长度列表」NULL值列表」。因为记录头信息非常的绕和本篇没多大关系。


3.2 innodb怎么知道varchar真正有多长?——变长字段长度列表

一些变长的数据类型,比如VARCHAR(M)、各种TEXT类型,各种BLOB类型,变长数据类型的字段中存储多少字节的数据是不固定的,在存储真实数据的时候需要把「这些数据占用的字节数也存起来」


就像设计String类型,不仅仅是存放真实数据的char数组,还有length变量去记录字符串长度。又比如input输入框最大限制500字,但是你还得有一个变量去统计真实在输入框内有多少字符。同理,varchar也有记录真实数据长度的变量(「假设为L,后文沿用方便描述」),L表示varchar真实占用的「字节数」innodb最多分配2个字节去表示这个L,就像unsigned short类型,2个字节,寄存器最多只有16位来让你存这个长度,所以L记录范围是2^16 - 1 = 65535


这些变长字段(「比如varchar)占用的存储空间分为两部分:

  1. 真正的数据内容部分,放在对应的列
  2. 真实占用的字节数,放在变长字段列表部分


我们拿test表中的第一条记录来举个例子。因为test表的c1c2c4列都是VARCHAR(10)类型的,说明最大10个字符,所以这三个列的值的长度都需要保存在记录开头处,「因为test表中的各个列都使用的是utf8mb4字符集,每个字符最大需要4个字节来进行编码(不使用utf8而是utf8mb4是因为可能存储emoji表情,如果只是文字,utf8就足够)」来看一下第一条记录各变长字段内容的长度:


image.png


怎么确定这些字段有多少字节?

比如这里c2的"你好啊",使用如下sql可以确定

SELECT LENGTH(c2) from test where c1='aaaa';


image.png


各变长字段数据占用的「字节数」按照列的顺序「逆序存放」!!


由于第一行记录中c1、c2、c4列中的字符串都比较短,也就是说varchar真实占用的字节数比较小,L用1个字节(8个bit位) 就可以表示,但是如果varchar真实占用的字节数比较多,L可能就需要用2个字节(16个bit位) 来表示。到底varchar能存多少字节呢?继续往下看。



相关实践学习
如何快速连接云数据库RDS MySQL
本场景介绍如何通过阿里云数据管理服务DMS快速连接云数据库RDS MySQL,然后进行数据表的CRUD操作。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
10天前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL进阶突击系列(03) MySQL架构原理solo九魂17环连问 | 给大厂面试官的一封信
本文介绍了MySQL架构原理、存储引擎和索引的相关知识点,涵盖查询和更新SQL的执行过程、MySQL各组件的作用、存储引擎的类型及特性、索引的建立和使用原则,以及二叉树、平衡二叉树和B树的区别。通过这些内容,帮助读者深入了解MySQL的工作机制,提高数据库管理和优化能力。
|
1月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
大厂面试官:聊下 MySQL 慢查询优化、索引优化?
MySQL慢查询优化、索引优化,是必知必备,大厂面试高频,本文深入详解,建议收藏。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验分享。
大厂面试官:聊下 MySQL 慢查询优化、索引优化?
|
2月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
阿里面试:为什么要索引?什么是MySQL索引?底层结构是什么?
尼恩是一位资深架构师,他在自己的读者交流群中分享了关于MySQL索引的重要知识点。索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构,主要作用包括显著提升查询速度、降低磁盘I/O次数、优化排序与分组操作以及提升复杂查询的性能。MySQL支持多种索引类型,如主键索引、唯一索引、普通索引、全文索引和空间数据索引。索引的底层数据结构主要是B+树,它能够有效支持范围查询和顺序遍历,同时保持高效的插入、删除和查找性能。尼恩还强调了索引的优缺点,并提供了多个面试题及其解答,帮助读者在面试中脱颖而出。相关资料可在公众号【技术自由圈】获取。
|
1月前
|
SQL 缓存 关系型数据库
美团面试:Mysql 有几级缓存? 每一级缓存,具体是什么?
在40岁老架构师尼恩的读者交流群中,近期有小伙伴因未能系统梳理MySQL缓存机制而在美团面试中失利。为此,尼恩对MySQL的缓存机制进行了系统化梳理,包括一级缓存(InnoDB缓存)和二级缓存(查询缓存)。同时,他还将这些知识点整理进《尼恩Java面试宝典PDF》V175版本,帮助大家提升技术水平,顺利通过面试。更多技术资料请关注公号【技术自由圈】。
美团面试:Mysql 有几级缓存? 每一级缓存,具体是什么?
|
1月前
|
存储 安全 Java
美团面试:String 为什么 不可变 ?(90%答错了,尼恩来一个绝世答案)
45岁老架构师尼恩分享Java面试心得,涵盖String不可变性、字符串常量池、面试技巧等内容。尼恩强调,掌握深层技术原理,如String不可变性的真正原因,可在面试中脱颖而出,赢得高薪Offer。此外,尼恩还提供了大量技术资源和面试指导,帮助求职者提升技术水平,顺利通过大厂面试。
|
1月前
|
SQL 算法 关系型数据库
面试:什么是死锁,如何避免或解决死锁;MySQL中的死锁现象,MySQL死锁如何解决
面试:什么是死锁,死锁产生的四个必要条件,如何避免或解决死锁;数据库锁,锁分类,控制事务;MySQL中的死锁现象,MySQL死锁如何解决
|
1月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
美团面试:Mysql如何选择最优 执行计划,为什么?
在40岁老架构师尼恩的读者交流群中,近期有小伙伴面试美团时遇到了关于MySQL执行计划的面试题:“MySQL如何选择最优执行计划,为什么?”由于缺乏系统化的准备,小伙伴未能给出满意的答案,面试失败。为此,尼恩为大家系统化地梳理了MySQL执行计划的相关知识,帮助大家提升技术水平,展示“技术肌肉”,让面试官“爱到不能自已”。相关内容已收录进《尼恩Java面试宝典PDF》V175版本,供大家参考学习。
|
2月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
阿里面试:MYSQL 事务ACID,底层原理是什么? 具体是如何实现的?
尼恩,一位40岁的资深架构师,通过其丰富的经验和深厚的技術功底,为众多读者提供了宝贵的面试指导和技术分享。在他的读者交流群中,许多小伙伴获得了来自一线互联网企业的面试机会,并成功应对了诸如事务ACID特性实现、MVCC等相关面试题。尼恩特别整理了这些常见面试题的系统化解答,形成了《MVCC 学习圣经:一次穿透MYSQL MVCC》PDF文档,旨在帮助大家在面试中展示出扎实的技术功底,提高面试成功率。此外,他还编写了《尼恩Java面试宝典》等资料,涵盖了大量面试题和答案,帮助读者全面提升技术面试的表现。这些资料不仅内容详实,而且持续更新,是求职者备战技术面试的宝贵资源。
阿里面试:MYSQL 事务ACID,底层原理是什么? 具体是如何实现的?
|
2月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
京东面试:什么情况下 mysql RR不能解决幻读? RR隔离mysql如何实现?
老架构师尼恩在其读者交流群中分享了关于MySQL事务隔离级别的深入解析,特别针对RR级隔离如何解决幻读问题进行了详细讨论。文章不仅解释了ACID中的隔离性概念,还列举了四种事务隔离级别(未提交读、提交读、可重复读、串行读)的特点及应用场景。尼恩通过具体的例子和图表,清晰地展示了不同隔离级别下的并发事务问题(脏读、不可重复读、幻读)及其解决方案,特别是RR级隔离下的MVCC机制如何通过快照读和当前读来防止幻读。此外,尼恩还提供了相关面试题的解答技巧和参考资料,帮助读者更好地准备技术面试。更多详细内容和实战案例可在《尼恩Java面试宝典》中找到。
|
2月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
美团面试:mysql 索引失效?怎么解决? (重点知识,建议收藏,读10遍+)
本文详细解析了MySQL索引失效的多种场景及解决方法,包括破坏最左匹配原则、索引覆盖原则、前缀匹配原则、`ORDER BY`排序不当、`OR`关键字使用不当、索引列上有计算或函数、使用`NOT IN`和`NOT EXISTS`不当、列的比对等。通过实例演示和`EXPLAIN`命令分析,帮助读者深入理解索引失效的原因,并提供相应的优化建议。文章还推荐了《尼恩Java面试宝典》等资源,助力面试者提升技术水平,顺利通过面试。