楔子
上节我们讨论了如何进行数据库的结构设计，并具体介绍了实体关系图和规范化的技术。
在设计 ERD 时，首先需要定义实体以及实体的属性，也就是定义表的结构。定义表结构时，首先需要确认表中包含哪些字段以及字段的数据类型。今天我们就来了解一下如何为表中的字段选择合适的数据类型。
常见数据类型
字段的数据类型定义了该字段能够存储的数据值，以及允许执行的操作。
字符串类型：
字符串类型用于存储字符和字符串数据，主要包含三种具体的类型：定长字符串、变长字符串以及字符串大对象。各种数据库对于字符串类型的支持如下：
CHAR(n) 表示长度固定的字符串，其中 n 表示字符串的长度。常见的定义方式包括：
CHAR，长度为 1 的字符串，只能存储 1 个字符CHAR(5)，长度为 5 的字符串
对于定长字符串，如果输入的字符串长度不够，将会使用空格进行填充。例如类型为 CHAR(5) 的字段，如果输入值为 "A"，实际存储的内容为 "A####"；# 代表空格，也就是一个字符 "A" 加上 4 个空格。
CHARACTER 和 CHAR 是同义词，可以通用。
通常来说，只有存储固定长度的数据时，才会考虑使用定长字符串类型。例如 18 位身份证，6 位邮政编码等。
VARCHAR(n) 表示长度不固定的字符串，其中 n 表示允许存储的最大长度。
对于变长字符串，如果输入的字符串长度不够，存储实际的内容。例如类型为 VARCHAR(5) 的字段，如果输入值为 "A"，实际存储的内容为 "A"。
CHAR VARYING 和 CHARACTER VARYING 是 VARCHAR 的同义词，可以通用。 Oracle 中使用 VARCHAR2 表示变长字符串类型。
变长字符串类型一般用于存储长度不固定的内容，例如名字、电子邮箱、产品描述等。
CLOB 表示字符串大对象，通常用于存储普通字符串类型无法支持的更长的字符串数据。例如整篇文章、备注、评论等。
Oracle 使用 CLOB 类型存储大型字符串；MySQL 提供了 TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT 以及 LONGTEXT 分别用于存储不同长度的文本数据；SQL Server 使用 VARCHAR( MAX ) 存储大文本数据；PostgreSQL 提供了 TEXT 类型存储任意长度的字符串。
CHARACTER LARGE OBJECT 和 CHAR LARGE OBJECT 是 CLOB 的同义词，可以通用。
在 SQL 中，输入字符串类型的常量和数据时，需要使用单引号引用：
\'S001\'
\'张飞\'
\'13512345678\'
数字类型：
数字类型主要分为两类：精确数字和近似数字。
精确数字类型用于存储整数或者包含固定小数位的数字。
其中，SMALLINT、INTEGER 和 BIGINT 都可以表示整数。对于 mysql、SQL Server 以及 PostgreSQL，SMALLINT 支持 -32768 ~ 32767；INTEGER 支持 -2147483648 ~ 2147483647；BIGINT 支持 -263 ~ 263-1。Oracle 中的 SMALLINT 和 INTEGER 都是NUMBER(38,0) 的同义词；Oracle 不支持 BIGINT 关键字。
INT 是 INTEGER 的同义词，可以通用。 MySQL 中还提供了 TINYINT，支持 -128 ~ 127；MEDIUMINT 支持 -8388608 ~ 8388607。另外，MySQL 中的所有整型分为有符号类型（例如 INTEGER、INTEGER SIGNED）和无符号类型（例如 INTEGER UNSIGNED），无符号整型支持的正整数范围扩大了一倍。
NUMERIC(p, s) 和 DECIMAL(p, s) 可以看作相同的类型，用于存储包含小数的精确数字。
其中，精度 p 表示总的有效位数，刻度 s 表示小数点后允许的位数。例如，123.04 的精度为 5，刻度为 2。p 和 s 是可选的，s 为 0 表示整数。SQL 标准要求 p ≥ s ≥ 0 并且 p > 0。
DEC 是 DECIMAL 的同义词，可以通用。 Oracle中的 NUMERIC 和 DECIMAL 都是 NUMBER 的同义词。
整数类型通常用于存储数字 id、产品数量、课程得分等数字；NUMERIC 用于存储产品价格、销售金额等包含小数并且准确度要求高的数据。
近似数字也称为浮点型数字，一般使用较少，主要用于科学计算领域。
REAL 表示单精度浮点数，通常精确到小数点后 6 位；DOUBLE PRECISION 表示双精度浮点数，通常精确到小数点后 15 位。浮点数运算更快，但是可能丢失精度；浮点数的比较运算可能会导致非预期的结果。
Oracle 使用 BINARY_FLOAT 和 BINARY_DOUBLE 表示浮点数。 MySQL 使用 FLOAT 表示单精度浮点数，同时区分有符号和无符号的浮点数。
日期时间类型：
DATE 存储年、月、日；TIME 存储时、分、秒，以及秒的小数部分；TIMESTAMP 同时包含年、月、日、时、分、秒，以及秒的小数部分。
Oracle 中的 DATE 类型包含了额外的时、分、秒，不支持 TIME 类型。 SQL Server 使用 DATETIME2 和 DATETIMEOFFSET 表示时间戳。 MySQL 还支持 DATETIME 表示时间戳。
如果存储日期信息，例如生日，可以使用 DATE 类型；如果需要更高的时间精度，例如订单时间、发车时间等，可以使用 TIMESTAMP 类型；TIME 类型使用较少。
在 SQL 中，输入日期时间类型的常量和数据时，常见的方法如下：
\'2019-12-25\'
DATE \'2019-12-25\'
\'13:30:15\'
TIME \'13:30:15\'
\'2019-12-25 13:30:15\'
TIMESTAMP \'2019-12-25 13:30:15\'
二进制类型：
二进制类型用于存储二进制数据，例如文档、图片，视频等。二进制类型具体包含以下三种：
- BINARY(n)，固定长度的二进制数据，n 表示二进制字符数量；
- VARBINARY(n)，可变长度的二进制数据，n 表示支持的最大二进制字符数量；
- BLOB，二进制大对象；
Oracle 支持 BLOB 二进制类型；MySQL 支持 BINARY、VARBINARY 以及 TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB、LONGBLOB 二进制类型；SQL Server 支持 BINARY、VARBINARY 以及 VARBINARY ( MAX ) 二进制类型；PostgreSQL 支持 BYTEA 二进制类型。
选择合适的数据类型：
最后我们来看看如何选择合适的数据类型。首先，应该满足存储业务数据的需求；其次，还需要考虑性能和使用方便。一般来说，先确定基本的类型：
- 文本数据，只能使用字符串类型；
- 数值数据，尤其是需要进行数学运算的数据，选择数字类型；
- 日期和时间信息，最好使用原生的日期时间类型；
- 文档、图片、音频和视频等，使用二进制类型；或者可以考虑存储在文件服务器上，然后在数据库中存储文件的路径；
接下来需要进一步确定具体的数据类型。在满足数据存储和扩展的前提下，尽量使用更小的数据类型，可以节省一些存储，通常性能也会更好。例如，对于一个小型公司而言，员工编号通常不会超过几百，使用 SMALLINT 已经足够。对于 MySQL 而言，不需要支持负数的话可以考虑 UNSIGNED 类型。
如果需要存储精确的数字，不要使用浮点数类型。对于金额，可以使用 NUMERIC(p, s)；或者将数据乘以 10 的 N 次方，例如将 10.35 元存储为整数 103500，然后在应用程序中进行处理和前端显示转换。
对于字符数据，一般使用 VARCHAR 类型；如果数据长度能够确保一致，可以使用 CHAR；指定最大长度时，满足存储需求的前提下尽量使用更小的值。只有在普通字符串类型长度无法满足时才考虑大字段类型。
不要使用字符串存储日期时间数据，它们无法支持数据的运算。例如获得两个日期之间的间隔，需要依赖应用程序进行转换和处理。最好也不要使用整数类型存储当前时间距离 1970 年 1 月 1 日的毫秒数来表示时间，这种方式在显示时需要进行转换，不是很方便。
另外，如果一个字段同时出现在多个表中，使用相同的数据类型。例如，员工表中的部门编号（dept_id）字段与部门表的编号（dept_id）字段保持类型一致。
使用 DDL 管理数据库中的对象
上节我们讨论了如何为字段选择合适的数据类型。选定了字段的数据类型之后，我们就可以开始创建和管理数据库中的表了。
数据库对象：
数据库（Database）由一组相关的对象组成，主要包括表、索引、视图、存储过程等。为了方便对象的管理和访问，数据库通常使用模式（Schema）来组织这些对象；模式是一个逻辑单元，或者一个存储对象的容器；它们之间的关系如下图所示：
一个数据库由多个模式组成，一个模式由许多对象组成；在不同模式中可以创建同名的对象。
MySQL 中的模式和数据库是相同的概念，一个数据库对应一个同名的模式。
管理数据库：
当我们连接到数据库服务器时，需要指定一个目标数据库。如果需要创建一个新的数据库，可以使用 CREATE DATABASE 语句：
CREATE DATABASE mydb;
以上语句将会创建一个名为 mydb 的数据库。对于 Oracle 而言，通常只有一个数据库；因此很少手动创建数据库。
我们可以使用命令或语句查看已有的数据库
-- MySQL 实现
SHOW DATABASES;
SELECT schema_name AS database_name
FROM information_schema.schemata;
-- information_schema 系统数据库存储了 MySQL 服务器中所有数据库的信息，例如数据库名称、表的结构以及访问权限等。
-- SQL Server 实现
SELECT name AS database_name
FROM sys.databases;
-- sys.databases 是 SQL Server 中的一个系统表，存储了关于数据库的信息。
-- PostgreSQL 实现
SELECT datname AS database_name
FROM pg_database;
-- pg_database 是 PostgreSQL 中的一个系统表，存储了关于数据库的信息。
-- Oracle 实现
SELECT name AS database_name
FROM v$database;
-- v$database 是 Oracle 中的一个系统视图，提供了关于数据库的信息。
如果确认不再需要，可以使用 DROP DATABASE 语句删除数据库：
DROP DATABASE mydb;
DROP DATABASE 命令将会删除该数据库中的所有对象，而且操作无法恢复，使用时千万小心！
如果有用户正在连接，无法删除数据库；可以等待用户断开连接，或者强制断开连接后删除。
管理模式：
CREATE SCHEMA 命令用于创建一个新的模式：
-- SQL Server 以及 PostgreSQL 实现
create schema xxx [AUTHORIZATION some_user]
以上语句创建一个名为 xxx 的模式，可选的 AUTHORIZATION 表示为该模式指定一个拥有者 some_user，拥有者是一个已经存在的数据库用户。
SQL Server 创建数据库时会自动创建一个名为 dbo 的模式，PostgreSQL 创建数据库时会自动创建一个名为 public 的模式。
MySQL 中的模式等价于数据库，因此 CREATE SCHEMA 等价于 CREATE DATABASE。
Oracle 中的模式等价于用户，因此使用 CREATE USER 命令创建用户时就相当于创建一个同名的模式：
CREATE USER some_user
IDENTIFIED BY xxx;
Oracle 也提供了 CREATE SCHEMA 命令，但不是用于创建模式，而是用于在模式中创建表、视图以及执行授权操作。
不需要的模式可以使用 DROP SCHEMA 命令删除：
-- SQL Server 以及 PostgreSQL 实现
DROP SCHEMA xxx;
MySQL 中的模式等价于数据库，因此 DROP SCHEMA 等价于 DROP DATABASE。
Oracle 中的模式等价于用户，因此使用 DROP USER 命令创建用户时就相当于创建一个同名的模式：
-- Oracle 实现
DROP USER hr;
如果模式中存在对象，则无法删除该模式；可以先删除其中的对象，再删除模式。某些数据库支持级联删除：
-- PostgreSQL 实现
DROP SCHEMA xxx CASCADE;
-- Oracle 实现
DROP USER some_user CASCADE;
复制表：
像创建表、添加记录、修改记录等等比较简单，我们这里就不提了，可以去菜鸟教程上面搜索，非常简单。
除了手动创建表之外，也可以基于其他表或者查询的结果创建一个表：
CREATE TABLE table_name
AS
SELECT ...;
修改表：
对于已经存在的表，可能会由于业务变更或者代码重构需要修改它的结构。因此，SQL 定义了修改表的语句：
其中的 action 表示执行的操作，常见的操作包括增加列，修改列，删除列；增加约束，修改约束，删除约束等。以下语句用于增加一个新的字段：
ALTER TABLE table_name
ADD 列名 类型 [约束];
-- 添加字段的内容和创建表时类似，包括字段名、数据类型以及可选的列约束
如果某个字段不再需要，可以使用 DROP COLUMN 操作删除：
ALTER TABLE table_name drop 列名
删除表：
-- DROP TABLE 语句用于删除一个表。
DROP TABLE table_name
截断表：
SQL 还提供了一种特殊的操作：截断表（TRUNCATE），可以用于快速删除表中的所有数据。
TRUNCATE TABLE table_name
TRUNCATE 用于快速删除数据，回收表占用的空间，但会保留表的结构。MySQL 和 PostgreSQL 可以省略 TABLE 关键字。
小结
今天我们介绍了 SQL 中的基本数据类型以及它们在各种数据库中的实现，同时分析了选择数据类型时的一些通用的原则。需要注意的是，同一数据类型在不同数据库中支持的范围大小和精确度可能不同；因此，使用任何数据类型之前都应该查看相关的数据库文档。
数据定义语言（Data Definition Language）用于定义数据库中各种对象的结构，例如表、视图、索引等。常见的 DDL 语句包括创建（CREATE）、修改（ALTER）和删除（DROP）。虽然各种对象的具体语法细节不同，但都遵循相同的模式；例如，创建索引可以使用 CREATE INDEX 语句；