CHAR和VARCHAR存取的差别

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导读

你真的知道CHAR和VARCHAR类型在存储和读取时的区别吗？

还是先抛几条结论吧：
1、存储的时候，CHAR总是会补足空格后再存储，不管用户插入数据时尾部有没有包含空格。

2、存储的时候，VARCHAR不会先补足空格后再存储，但如果是用户在插入时特地加了空格那就会如实存储，而不会给删除。

3、读取数据时，CHAR总是会删除尾部空格（哪怕是写入时包含空格）。

4、读取数据时，VARCHAR总是如实取出之前存入的值（如果存储时尾部包含空格，就会继续保留着，不会像CHAR那样删除尾部空格）。

下面是测试验证过程。
1、测试CHAR类型
表结构：

CREATE TABLE `tchar` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
  `c1` char(20) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

插入几条记录：

insert into tchar values (1, concat('a', repeat(' ',19)));
insert into tchar values (2, concat(' ', repeat('a',19)));
insert into tchar values (3, 'a');
insert into tchar values (4, ' ');
insert into tchar values (5, '');

查看存储结构：

(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 ...
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 ...
(3) normal record offset:126 heapno:2 ... <- id=1
(4) normal record offset:169 heapno:3 ... <- id=2
(5) normal record offset:212 heapno:4 ... <- id=3
(6) normal record offset:255 heapno:5 ... <- id=4
(7) normal record offset:298 heapno:6 ... <- id=5

看到这坨东西有点懵是不是，还记得我给你们安利过的一个工具不，看这里：innblock | InnoDB page观察利器。

可以看到，无论我们存储多长的字符串进去，每条记录实际都是占用43（169-126=43）字节。由此结论1成立。
简单说下，43字节的由来：
DB_TRX_ID, 6字节。
DB_ROLL_PTR, 7字节。
id, int, 4字节。
c1, char(20), 20字节；因为是CHAR类型，还需要额外1字节。
每条记录总是需要额外5字节头信息（row header）。
这样总的加起来就是43字节了。

再看下读取tchar表的结果：

select id,concat('000',c1,'$$$'),length(c1) from tchar ;
+----+----------------------------+------------+
| id | concat('000',c1,'$$$')     | length(c1) |
+----+----------------------------+------------+
|  1 | 000a$$$                    |          1 | <- 删除尾部空格
|  2 | 000 aaaaaaaaaaaaaaaaaaa$$$ |         20 |
|  3 | 000a$$$                    |          1 |
|  4 | 000$$$                     |          0 | <- 删除尾部空格，结果和id=5一样
|  5 | 000$$$                     |          0 |
+----+----------------------------+------------+

2、测试VARCHAR类型
表结构：

CREATE TABLE `tvarchar` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
  `c1` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

插入几条记录：

insert into tvarchar values (1, concat('a', repeat(' ',19)));
insert into tvarchar values (2, concat(' ', repeat('a',19)));
insert into tvarchar values (3, 'a');
insert into tvarchar values (4, ' ');
insert into tvarchar values (5, '');
insert into tvarchar values (6, '');

查看存储结构：

(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 ...
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 ...
(3) normal record offset:126 heapno:2 ... <- id=1
(4) normal record offset:169 heapno:3 ... <- id=2
(5) normal record offset:212 heapno:4 ... <- id=3
(6) normal record offset:236 heapno:5 ... <- id=4
(7) normal record offset:260 heapno:6 ... <- id=5
(8) normal record offset:283 heapno:7 ... <- id=6

可以看到，几条记录的字节数分别是：43、43、24、24、23、23（最后一条记录和id=5那条记录一样）。
对上面这个结果有点诧异是不是，尤其是id=1的记录（插入的是’a…后面19个空格’），居然也要消耗43字节，这就佐证了上面的结论2。
同样的，id=3和id=4这两条记录都是占用24字节，而id=5和id=6这两条记录都是占用23字节（没有额外存储字符串的字节数，只有id列4个字节）。

再看下读取tvarchar表的结果：

select id,concat('000',c1,'$$$'),length(c1) from tvarchar;
+----+----------------------------+------------+
| id | concat('000',c1,'$$$')     | length(c1) |
+----+----------------------------+------------+
|  1 | 000a                   $$$ |         20 | <- 读取结果中没有删除尾部的空格
|  2 | 000 aaaaaaaaaaaaaaaaaaa$$$ |         20 |
|  3 | 000a$$$                    |          1 |
|  4 | 000 $$$                    |          1 | <- 读取结果中没有删除此空格
|  5 | 000$$$                     |          0 |
|  6 | 000$$$                     |          0 |
+----+----------------------------+------------+

总的来说，可以总结成两条结论：
1、从读取的结果来看，CHAR类型列看起来像是在存储时把空格给吃了，但实际上只是在读取时才给吃了（显示层面上把空格删除了）。
2、从读取的结果来看，VARCHAR类型列看起来像是反倒保留了多余的空格，实际上也是只在读取时才恢复这些空格（但实际物理存储时还是会删掉这些空格）。

最后，来看下文档里怎么说的：

When CHAR values are stored, they are right-padded with spaces to the
specified length. 简言之，CHAR列在存储时尾部加空格补齐长度。

When CHAR values are retrieved, trailing spaces are removed unless the
PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH SQL mode is enabled.
简言之，CHAR列在读取时会去掉尾部空格，除非设置sql_mode值PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH=1。

VARCHAR values are not padded when they are stored.
简言之，存VARCHAR时尾部不加空格。

Trailing spaces are retained when values are stored and retrieved, in
conformance with standard SQL. 简言之，读取VARCHAR时会显示空格。

以上测试使用的版本及环境：

mysql> select version()\G
...
version(): 8.0.15

mysql> select @@sql_mode\G
...
@@sql_mode: ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

参考文档
11.4.1 The CHAR and VARCHAR Types，https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/char.html

innblock | InnoDB page观察利器

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