MySQL中的时间类型

Posted Valineliu

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MySQL中的时间类型相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

时间是一类重要的数据，mysql中有多种关于时间的类型可以选择。这篇文章主要介绍MySQL中的时间类型，主要参考MySQL文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/date-and-time-types.html

1. 时间类型

MySQL中的时间类型有三大类：日期(Date)、时间(Time)和年(Year)。

1.1 基本信息

下面的图表展示了MySQL几种类型的基本信息：

类型格式范围零值空间大小(MySQL 8.0)
YEAR‘YYYY’1901 to 215500001字节
DATE‘YYYY-MM-DD’'1000-01-01' to '9999-12-31'‘0000-00-00’3字节
TIME‘hh:mm:ss’'-838:59:59' to '838:59:59'‘00:00:00’3字节
TIMESTAMP‘YYYY-MM-DD hh:mm:ss’'1970-01-01 00:00:01.000000' UTC to '2038-01-19 03:14:07.999999' UTC‘0000-00-00 00:00:00’4字节
DATETIME‘YYYY-MM-DD hh:mm:ss’'1000-01-01 00:00:00.000000' to '9999-12-31 23:59:59.999999'‘0000-00-00 00:00:00’5字节

关于日期与时间类型，需要关注：

  • 支持时间的类型有：TIME、DATETIME和TIMESTAMP；
  • 支持日期的类型有：DATE、DATETIME和TIMESTAMP；
  • 支持小数秒的类型有：TIME、DATETIME和TIMESTAMP；
  • 特殊的类型：YEAR；
  • MySQL 8.0不支持两位的YEAR类型；
  • 小数秒的精度可选值是0-6，默认是0，3代表毫秒，6代表微秒，而2代表10毫秒（如0.11就是110毫秒）；
  • 存储TIMESTAMP值时会将时间从当前时区转换成UTC时间，返回时再转换回当前时区；
  • 默认情况下连接的时区就是服务器的时区，当然每个连接也可以设置自己的时区；
  • TIME类型还可以用来表示时间间隔；
  • 合法但是超过范围的TIME值会保存为最近的边界值，比如-850:00:00保存为-838:59:59；
  • TIMESTAMP有2038问题；
  • TIMESTAMP和DATETIME都可以设置自动插入时间与更新时间；
  • 使用频率最高的是DATETIME和TIMESTAMP。

1.2 自动更新

TIMESTAMP和DATETIME可以设置自动初始化与更新：

CREATE TABLE t1 (
	id int,
	ts TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
	dt DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

这样，如果新增记录时没有指定ts和dt的值，那它们默认就是当前时间。

更新记录的时候，也会更新为当前时间。

一般来说我们会创建两个时间字段，一个用于记录创建时间，一个用于记录更新时间：

CREATE TABLE t1 (
	id int,
	ctime DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
	utime DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

这两个字段使用的频率很高。

1.3 零值与NULL

五种时间相关的类型都有各自的零值，但是否允许零值有些不同。

默认情况下MySQL不允许日期中有零值，比如2020-00-01等，这通过NO_ZERO_IN_DATE和NO_ZERO_DATE两个SQL模式控制的(这两个模式都已废弃)。

可以通过下面的语句查看当前的SQL模式（session.sql_mode就是当前连接的SQL模式）：

mysql> select @@global.sql_mode\\G
*************************** 1. row ***************************
@@global.sql_mode: ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
1 row in set (0.04 sec)

SQL模式控制了MySQL的不同行为，就像是配置文件一样，详细介绍可以参考https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/sql-mode.html

默认情况下DATE, DATETIME不允许有零值，甚至不允许月份或日期有零值，即0000-00-01和0000-01-00都是不允许的。

而TIME和YEAR可以有零值。

关于NULL，复杂的是TIMESTAMP。对于TIME，DATE，DATETIME和YEAR都是允许NULL值的。

只有TIMESTAMP受变量explicit_defaults_for_timestamp的影响。

变量explicit_defaults_for_timestamp允许服务器对TIMESTAMP的默认值与NULL值的非标准行为，这些行为会产生一些莫名奇怪的行为，因此在8.0.18版本中，这个变量已经弃用。

在5.7版本，这个变量默认关闭，而在8.0中是开启的。

可以查看这个变量的值：

select @@explicit_defaults_for_timestamp;

0就是关闭，1就是开启。

更多关于变量explicit_defaults_for_timestamp的介绍，可以参考https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/server-system-variables.html#sysvar_explicit_defaults_for_timestamp

在关闭状态下，TIMESTAMP会有一些奇怪的行为：

  • 不允许有NULL默认值：创建表时如果一个TIMESTAMP字段默认值NULL会报错：

    mysql> create table t_null (ts timestamp default null);
ERROR 1067 (42000): Invalid default value for 'ts'

  • 如果没有显式设置NULL，默认值或ON UPDATE属性，那么第一个TIMESTAMP字段会有自动初始化与自动更新属性：

    mysql> create table ts (ts timestamp);
mysql> desc ts;
+-------+-----------+------+-----+-------------------+-----------------------------------------------+
| Field | Type      | Null | Key | Default           | Extra                                         |
+-------+-----------+------+-----+-------------------+-----------------------------------------------+
| ts    | timestamp | NO   |     | CURRENT_TIMESTAMP | DEFAULT_GENERATED on update CURRENT_TIMESTAMP |
+-------+-----------+------+-----+-------------------+-----------------------------------------------+

而在开启时，TIMESTAMP就显得正常多了：

  • 允许有NULL属性，这样可以插入NULL值；
  • 不会自动添加DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP和ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP属性。

所以在使用TIMESTAMP时，一定要注意这些容易忽略的地方。

1.4 时区

时区的设置会影响到TIMESTAMP：

  • 当MySQL服务器启动的时候，会查找系统环境来决定时区；
  • 可以使用--default-time-zone来指定时区；
  • 客户端连接时，默认使用服务器的时区，当客户端与服务器处于同一个时区的时候没什么问题，但是当时区不同时，应该显式设置连接的时区；
  • 客户端传递给服务器的TIMESTAMP值，服务器会先转换成UTC时间戳存储；当客户端查询时，再转换成客户端时区的值；
  • 其它时间相关的类型没有时区信息。

查看当前时区：

mysql> SELECT @@global.time_zone, @@session.time_zone;
+--------------------+---------------------+
| @@global.time_zone | @@session.time_zone |
+--------------------+---------------------+
| SYSTEM             | SYSTEM              |
+--------------------+---------------------+

SYSTEM意味着服务器的时区和系统保持一致。

假如SYSTEM是东八区，一个处于同时区的客户端C1已经存储了下面的数据：

mysql> create table ts (ts timestamp);
mysql> insert into ts values (now());
mysql> select * from ts;
+---------------------+
| ts                  |
+---------------------+
| 2022-08-30 14:13:02 |
+---------------------+

那么另一个处于东四区的客户端C2连接后它的时区仍然是SYSTEM东八区，这样这个客户端查询存储的时间是有问题的：

mysql> select * from ts;
+---------------------+
| ts                  |
+---------------------+
| 2022-08-30 14:13:02 |
+---------------------+

C2应该设置自己的时区来显示相应的时间：

mysql> set session time_zone = '+4:00';
mysql> select * from ts;
+---------------------+
| ts                  |
+---------------------+
| 2022-08-30 10:13:02 |
+---------------------+

1.5 内部表示

下表展示了五种时间类型所需存储大小：

类型MySQL 5.6.4之前MySQL 5.6.4及之后
YEAR1字节，小端序1字节，小端序
DATE3字节，小端序3字节，小端序
TIME3字节，小端序3字节+小数秒存储，大端序
TIMESTAMP4字节，小端序4字节+小数秒存储，大端序
DATETIME8字节，小端序5字节+小数秒存储，大端序

在5.6.4版本之前：

  • YEAR：使用一个字节数字来存储。一个字节的数字范围是0到255,0表示0000，时间从1901到2155刚好255个值；
  • DATE：三个字节的数字，这个数字由YYYY*16*32 + MM*32 + DD得到。比如2022-08-30，那么就会得到1035550，反过来也可以得到对应的年月日：year = n/(16*32), month = (n/32)%16, day = n % 32；这种形式比年月日分别一个字节存储扩大了范围，毕竟月最大12而日最大31，使用一个字节存储有点浪费；
  • TIME：也是三个字节的数字，这个数字由DD*24*3600 + HH*3600 + MM*60 + SS得到。比如25:10:20，得到90620，反过来也可以得到对应的时分秒：h = n/3600, m = (n/60)%60, s = n%60；
  • TIMESTAMP：四个字节的数字，用于储存时间戳，这个就比较简单了；
  • DATETIME：八个字节的数字，四个字节的数字用于表示日期：YYYY*10000 + MM*100 + DD，四个字节的数字用于表示时间：HH*10000 + MM*100 + SS。同样，可以通过数字反向得到对应的具体时间。

添加小数秒的支持后，支持小数秒的TIME，TIMESTAMP和DATETIME存储发生了变化，使用大端序进行储存，跟着可选的小数秒，同时DATETIME也进行了优化。而YEAR和DATE没有变化。

  • TIME无小数秒部分：

     1 bit sign    (1= non-negative, 0= negative)
 1 bit unused  (reserved for future extensions)
10 bits hour   (0-838)
 6 bits minute (0-59) 
 6 bits second (0-59) 
---------------------
24 bits = 3 bytes

  • DATETIME无小数秒部分：

     1 bit  sign           (1= non-negative, 0= negative)
17 bits year*13+month  (year 0-9999, month 0-12)
 5 bits day            (0-31)
 5 bits hour           (0-23)
 6 bits minute         (0-59)
 6 bits second         (0-59)
---------------------------
40 bits = 5 bytes

    sign一直是1，值0保留。

小数秒部分存储如下：

fsp存储
00字节
1, 21字节
3, 42字节
5, 63字节

2. 常见用法

了解了五种类型的基本信息之后，这部分重点介绍一下MySQL中关于时间类型的一些常见用法。

这些常见用法都是MySQL的函数，大多数在我们的程序中是用不到的，但对于平时小型的统计任务还是很有帮助的。

2.1 获取当前时间

MySQL支持一些函数来获取当前时间：

  • CURDATE(), CURTIME(), NOW()：可以获取客户端所在时区的当前时间；
  • UTC_DATE(), UTC_TIME(), UTC_TIMESTAMP()：可以获得当前的UTC时间；
  • CURRENT_DATE(), CURRENT_TIME(), CURRENT_TIMESTAMP()：就是CURDATE(), CURTIME(), NOW()的别名。
mysql> SELECT CURDATE(), CURTIME(), NOW();
+------------+-----------+---------------------+
| CURDATE()  | CURTIME() | NOW()               |
+------------+-----------+---------------------+
| 2022-08-30 | 11:45:47  | 2022-08-30 11:45:47 |
+------------+-----------+---------------------+

mysql> SELECT UTC_DATE(), UTC_TIME(), UTC_TIMESTAMP();
+------------+------------+---------------------+
| UTC_DATE() | UTC_TIME() | UTC_TIMESTAMP()     |
+------------+------------+---------------------+
| 2022-08-30 | 07:46:10   | 2022-08-30 07:46:10 |
+------------+------------+---------------------+

mysql> SELECT CURRENT_DATE(), CURRENT_TIME(), CURRENT_TIMESTAMP();
+----------------+----------------+---------------------+
| CURRENT_DATE() | CURRENT_TIME() | CURRENT_TIMESTAMP() |
+----------------+----------------+---------------------+
| 2022-08-30     | 11:46:31       | 2022-08-30 11:46:31 |
+----------------+----------------+---------------------+

2.2 时间的解析

MySQL支持获取时间的某一部分，比如年、月、日、时、分或秒等：

函数返回值
YEAR()日期的年份
MONTH()月份的数字，从1到12
MONTHNAME()月份名字，January到December
DAYOFMONTH()日期的数字，从1到31
DAYNAME()星期的名字，Sunday到Saturday
DAYOFWEEK()星期的数字，周日开始，范围是1到7
WEEKDAY()星期的数字，周一开始，范围是0到6
DAYOFYEAR()日期在一整年中的数字，1到366
HOUR()小时数，0到23
MINUTE()分钟数，0到59
SECOND()秒数，0到59
MICROSECOND()微秒数，0到999999

2.3 构建时间

反过来，我们也可以通过指定日期与时间的部分值，来构建一个时间：

  • MAKETIME将时分秒三个数字构建成一个时间；
  • DATE_FORMAT和TIME_FORMAT函数可以替换给定时间的某些部分；
  • 使用函数CONCAT可以将DATE_FORMAT和TIME_FORMAT的结果拼接起来。

使用MAKETIME构建时间：

mysql> SELECT MAKETIME(10,30,58), MAKETIME(-5,0,11), MAKETIME(999,90,90);
+--------------------+-------------------+---------------------+
| MAKETIME(10,30,58) | MAKETIME(-5,0,11) | MAKETIME(999,90,90) |
+--------------------+-------------------+---------------------+
| 10:30:58           | -05:00:11         | NULL                |
+--------------------+-------------------+---------------------+

使用DATE_FORMAT进行部分替换：

mysql> SELECT d, DATE_FORMAT(d,'%Y-%m-01') AS d1, DATE_FORMAT(d, '%Y-01-01') AS d2 FROM date_val;
+------------+------------+------------+
| d          | d1         | d2         |
+------------+------------+------------+
| 1864-02-28 | 1864-02-01 | 1864-01-01 |
| 1900-01-15 | 1900-01-01 | 1900-01-01 |
| 1999-12-31 | 1999-12-01 | 1999-01-01 |
| 2000-06-04 | 2000-06-01 | 2000-01-01 |
| 2017-03-16 | 2017-03-01 | 2017-01-01 |
+------------+------------+------------+

TIME_FORMAT进行部分替换：

mysql> SELECT t1, TIME_FORMAT(t1,'%H:%i:00') AS t2, TIME_FORMAT(t1,'%H:01:02') AS t3 FROM time_val;
+----------+----------+----------+
| t1       | t2       | t3       |
+----------+----------+----------+
| 15:00:00 | 15:00:00 | 15:01:02 |
| 05:01:30 | 05:01:00 | 05:01:02 |
| 12:30:20 | 12:30:00 | 12:01:02 |
+----------+----------+----------+

DATE_FORMAT和TIME_FORMAT的拼接：

mysql> SELECT dt, CONCAT(DATE_FORMAT(dt, '%Y-%m-01'), ' ', 
    -> TIME_FORMAT(dt, '%H:00:00')) AS dt1 FROM datetime_val;
+---------------------+---------------------+
| dt                  | dt1                 |
+---------------------+---------------------+
| 1970-01-01 00:00:00 | 1970-01-01 00:00:00 |
| 1999-12-31 09:00:00 | 1999-12-01 09:00:00 |
| 2000-06-04 15:45:30 | 2000-06-01 15:00:00 |
| 2017-03-16 12:30:15 | 2017-03-01 12:00:00 |
+---------------------+---------------------+

2.4 时间与基本单位的转换

我们可以将时间、日期与秒、天等互相转换。

TIME_TO_SEC()与SEC_TO_TIME()：

mysql> SELECT @t, TIME_TO_SEC(@t), SEC_TO_TIME(TIME_TO_SEC(@t));
+----------+-----------------+------------------------------+
| @t       | TIME_TO_SEC(@t) | SEC_TO_TIME(TIME_TO_SEC(@t)) |
+----------+-----------------+------------------------------+
| 01:25:10 |            5110 | 01:25:10                     |
+----------+-----------------+------------------------------+

FROM_DAYS()与TO_DAYS()：

mysql> SELECT d, TO_DAYS(d) AS 'DATE to days',
    -> FROM_DAYS(TO_DAYS(d)) AS 'DATE to days to DATE' FROM date_val;
+------------+--------------+----------------------+
| d          | DATE to days | DATE to days to DATE |
+------------+--------------+----------------------+
| 1864-02-28 |       680870 | 1864-02-28           |
| 1900-01-15 |       693975 | 1900-01-15           |
| 1999-12-31 |       730484 | 1999-12-31           |
| 2000-06-04 |       730640 | 2000-06-04           |
| 2017-03-16 |       736769 | 2017-03-16           |
+------------+--------------+----------------------+

FROM_UNIX与UNIX_TIMESTAMP：

mysql> SELECT dt,    
	-> UNIX_TIMESTAMP(dt) AS seconds,
    -> FROM_UNIXTIME(UNIX_TIMESTAMP(dt)) AS timestamp
    -> FROM datetime_val;
+---------------------+------------+---------------------+
| dt                  | seconds    | timestamp           |
+---------------------+------------+---------------------+
| 1970-01-01 00:00:00 |          0 | 1970-01-01 08:00:00 |
| 1999-12-31 09:00:00 |  946602000 | 1999-12-31 09:00:00 |
| 2000-06-04 15:45:30 |  960104730 | 2000-06-04 15:45:30 |
| 2017-03-16 12:30:15 | 1489638615 | 2017-03-16 12:30:15 |
+---------------------+------------+---------------------+

2.5 计算时间间隔

使用DATEDIFF函数可以计算两个日期的间隔，单位是天：

mysql> SET @d1 = '2010-01-01', @d2 = '2009-12-01';
mysql> SELECT DATEDIFF(@d1,@d2) AS 'd1 - d2', DATEDIFF(@d2,@d1) AS 'd2 - d1';
+---------+---------+
| d1 - d2 | d2 - d1 |
+---------+---------+
|      31 |     -31 |
+---------+---------+

注意是第一个参数减去第二个。

TIMEDIFF函数计算两个时间值的间隔：

mysql> SET @t1 = '12:00:00'以上是关于MySQL中的时间类型的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 

 Javascript中求Date类型的差值增加/减少秒/分钟/小时/天等


 MySql学习02----SQL编程的基本概念


 创建一个MySQL数据库中的datetime类型


 MySQL 之  第二章:  库与表的基本操作; 数据类型; 完整性约束; 外键;


 js强大的日期格式化函数，不仅可以格式化日期，还可以查询星期，一年中第几天等


 MySQL数据库的基础语法总结