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2.1.1 UNSIGNED
2012-11-06 08:40:30     我来说两句
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本文所属图书 > MySQL技术内幕:SQL编程

全书一共10章,全面探讨了MySQL中SQL编程的各种方法、技巧与最佳实践。第1章首先介绍了SQL编程的概念、数据库的应用类型以及SQL查询分析器,然后介绍了SQL编程的三个阶段,希望读者通过本书的学习能达到最后的融...  立即去当当网订购

2.1 类型属性

在介绍数据类型前,先来介绍两个属性:UNSIGNED和ZEROFILL,是否使用这两个属性对选择数据类型有着莫大的关系。

2.1.1 UNSIGNED

UNSIGNED属性就是将数字类型无符号化,与C、C++这些程序语言中的unsigned含义相同。例如,INT的类型范围是-2 147 483 648 ~ 2 147 483 647, INT UNSIGNED的范围类型就是0 ~ 4 294 967 295。

看起来这是一个不错的属性选项,特别是对于主键是自增长的类型,因为一般来说,用户都希望主键是非负数。然而在实际使用中,UNSIGNED可能会带来一些负面的影响,示例如下:
mysql> CREATE TABLE t ( a INT UNSIGNED, b INT UNSIGNED )
 ENGINE=INNODB;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

mysql> INSERT INTO t SELECT 1,2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SELECT * FROM t\G;
*************************** 1. row ***************************
a: 1
b: 2
1 row in set (0.00 sec)

我们创建了一个表t,存储引擎为InnoDB。表t上有两个UNSIGNED的INT类型。输入(1,2)这一行数据,目前看来都没有问题,接着运行如下语句:
SELECT a - b FROM t

这时结果会是什么呢?会是-1吗?答案是不确定的,可以是-1,也可以是一个很大的正值,还可能会报错。在Mac操作系统中,MySQL数据库提示如下错误:
mysql> SELECT a-b FROM t;
ERROR 1690 (22003): BIGINT UNSIGNED value is out of range in '(`test`.`t`.`a` - `test`.`t`.`b`)'

这个错误乍看起来非常奇怪,提示BIGINT UNSIGNED超出了范围,但是我们采用的类型都是INT UNSIGNED啊!而在另一台Linux操作系统中,运行的结果却是:
mysql> SELECT a -b FROM t\G;
*************************** 1. row ***************************
a - b: 4294967295
1 row in set (0.00 sec)

在发生上述这个问题的时候,有开发人员跑来和笔者说,他发现了一个MySQL的Bug,MySQL怎么会这么“傻”呢?在听完他的叙述之后,我写了如下的代码并告诉他,这不是MySQL的Bug,C语言同样也会这么“傻”。
#include <stdio.h>

int main(){
  unsigned int a;
  unsigned int b;
  a = 1;
  b = 2;
  printf(a - b: %d\n,a-b);
  printf(a - b: %u\n,a-b);
  return 1;
}

上述代码的运行结果是:
a - b: -1
a - b: 4294967295

可以看到,在C语言中a-b也可以返回一个非常巨大的整型数,这个值是INT UNSIGNED的最大值。难道C语言也发生了Bug?这怎么可能呢?

在实际的使用过程中,MySQL给开发人员的印象就是存在很多Bug,只要结果出乎预料或者有开发人员不能理解的情况发生时,他们往往把这归咎于MySQL的 Bug。和其他数据库一样,MySQL的确存在一些Bug,其实并不是MySQL数据库的Bug比较多,去看一下Oracle RAC的Bug,那可能就更多了,它可是Oracle的一款旗舰产品。因此,不能简单地认为这个问题是MySQL的Bug。

对于上述这个问题,正如上述所分析的,如果理解整型数在数据库中的表示方法,那么这些就非常好理解了,这也是为什么之前强调需要看一些计算机组成原理方面相关书籍的原因。将上面的C程序做一些修改:
#include <stdio.h>

int main(){
  unsigned int a;
  unsigned int b;
  a = 1;
  b = 2;
  printf(a - b: %d,%x\n,a-b,a-b);
  printf(a - b: %u,%x\n,a-b,a-b);
  return 1;
}

这次不仅打印出a-b的结果,也打印出a-b的十六进制结果,运行程序后的结果如下所示:
a - b: -1,ffffffff
a - b: 4294967295,ffffffff

可以看到结果都是0xFFFFFFFF,只是0xFFFFFFFF可以代表两种值:对于无符号的整型值,其是整型数的最大值,即4 294 967 295;对于有符号的整型数来说,第一位代表符号位,如果是1,表示是负数,这时应该是取反加1得到负数值,即-1。

这个问题的核心是,在MySQL数据库中,对于UNSIGNED数的操作,其返回值都是UNSIGNED的。而正负数这个问题在《MySQL技术内幕:InnoDB存储引擎》中有更深入的分析,有兴趣的可以进一步研究。

那么,怎么获得-1这个值呢?这并不是一件难事,只要对SQL_MODE这个参数进行设置即可,例如:
mysql>SET sql_mode='NO_UNSIGNED_SUBTRACTION';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT a-b FROM t\G;
*************************** 1. row ***************************
a-b: -1
1 row in set (0.00 sec)

后面会对SQL_MODE进一步讨论,这里不进行深入的讨论。笔者个人的看法是尽量不要使用UNSIGNED,因为可能会带来一些意想不到的效果。另外,对于INT类型可能存放不了的数据,INT UNSIGNED同样可能存放不了,与其如此,还不如在数据库设计阶段将INT类型提升为BIGINT类型。

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