VARCHAR(255) против VARCHAR(16): влияние на производительность MySQL

Быстрый ответ

Использование VARCHAR(255) как "универсального" решения для текстовых полей приводит к ненужному расходу ресурсов. Такое определение размера поля занимает пространство на диске, замедляет процесс индексации и увеличивает число операций ввода-вывода. Обычно размер столбца определяется исходя из ожидаемого размера данных: например, VARCHAR(20) для имен и VARCHAR(15) для номеров телефонов. Это позволяет сэкономить ресурсы и обеспечивает хранение данных высокого качества.

-- Избегайте применения `VARCHAR(255)` без необходимости
CREATE TABLE users (
    name VARCHAR(20),           -- Имена, длиной превышающие этот размер, скорее всего, будут являться спамом 🤖
    phone_number VARCHAR(15)    -- Телефонные номера такой длины – явление редкое 👽
);

Влияние размера на производительность

Подумайте о том, как системы управления базами данных работают. Они часто резервируют пространство в памяти, исходя из максимально возможной длины данных каждого поля VARCHAR. Это приводит к избытку выделения памяти при работе с короткими строками. Напомним о проблеме сортировки больших объёмов данных в таблицах — использовать VARCHAR(255) аналогично использованию танкера, когда достаточно яхты!

Рассмотрим теперь индексацию. Объёмные поля VARCHAR обременяют сервер из-за пространства, требуемого для индексов. Однако верно выбрав размер столбцов, вы сможете сократить время индексации и создать производительную и быструю систему.

Также учтите важность кодировки символов, такой как utf8mb4, которая использует до четырёх байт на символ. Использование такой кодировки может привести к значительному расходу памяти и дискового пространства даже при работе с короткими строками. Правильный выбор кодировки и оптимального размера поля поможет вам сэкономить ресурсы.

Байты и использование дискового пространства

Физическая память имеет прямое влияние на производительность вашей базы данных. Нерациональное использование VARCHAR(255) для коротких записей приводит к потере дискового пространства, что является особенно актуальной проблемой для больших баз данных или при работе в условиях ограниченных ресурсов.

Одна запись в VARCHAR(255) с кодировкой utf8mb4 может занимать до 1020 байт. Умножьте это на миллионы строк, и получите монстра, растрачивающего ресурсы. Правильный подбор размеров полей поможет вам уменьшить объемы хранилища и резервных копий, а также упростит операции восстановления.

Осторожно: стандартные настройки в приложениях

Некоторые фреймворки для разработки приложений, такие как Ruby on Rails, по умолчанию назначают VARCHAR(255) для типа данных 'String'. Но вы, конечно, не хотите следовать этому стандарту слепо, не так ли?

Опытные разработчики могут изменить эти стандарты при выполнении миграций или при определении схемы, избегая таким образом нерационального использования базы данных.

# Избегаем стандарта `VARCHAR(255)` в Rails
class CreateUsers < ActiveRecord::Migration[6\.0]
  def change
    create_table :users do |t|
      t.string :name, limit: 20   -- В это поле уместятся и "Тони Старк", и "Т'Чалла"
      t.string :phone_number, limit: 15 -- Максимальный предполагаемый размер номера телефона, превышение которого подавляющее большинство номеров телефонов в мире не допустит 😉
    end
  end
end

Максимальные размеры полей могут быть полезны, но без строгой валидации и ограничений они могут привести к проблемам. Использование оптимальных размеров совместно с контролем вводимых значений обеспечивает высокое качество данных.

Учёт будущих требований

Требования к данным меняются, как и мир вокруг нас. Легче настроить размеры столбцов под текущие данные, чем исправлять последствия использования изначально слишком больших полей. Грамотные решения о размерах столбцов помогают поддерживать актуальность и облегчают пересмотр схемы данных.

Не забывайте принцип: метрики производительности — это ваш компас, который указывает, в каком направлении двигаться для достижения итеративной оптимизации и обеспечения соответствия текущему использованию и росту данных.

Визуализация

Представьте следующую ситуацию: всегда когда вы куда-то едете, вы берёте с собой рюкзак одного и того же объёма:

В каждом из этих путешествий вам требуется индивидуальный подход, но у вас всегда доступен один и тот же фиксированный размер.

- Магазин: 🍎🥖 | Слишком много пустого места. Может, мы могли бы его заполнить чем-то вкусным? 🍬
- Поход: ⛺️🥾 | Всё вмещается, хотя и не остаётся лишнего пространства. 
- Путешествие: 🧳📷🗺️ | Если бы это была игра в тетрис, вы бы уже проиграли. Катастрофически не хватает места!

Использовать единую длину VARCHAR(255) для любого случая — это как брать с собой 255-литровый рюкзак везде, независимо от обстоятельств. Иногда это избыточно, иногда недостаточно, и лишь исключительно редко случается, что это подходит идеально.

Обеспечение целостности данных с помощью проверок и валидации

Целостность данных достигается благодаря корректной установке размеров столбцов. Устанавливая ограничения CHECK, мы устанавливаем определённые границы для данных. Это в сочетании с валидацией на уровне приложения помогает предупредить нарушение целостности данных даже до того, как они попадут в систему.

-- SQL Server использует ограничения CHECK: Герои не всегда носят плащи!
CREATE TABLE users (
  name VARCHAR(20),
  phone_number VARCHAR(15),
  CHECK (LEN(name) > 0 AND LEN(name) <= 20), -- Меры предосторожности против лиц без имени 👤
  CHECK (LEN(phone_number) > 0 AND LEN(phone_number) <= 15) -- Цифры не должны редуцироваться до 0 и 1
);

Когда столбцы соответствуют фактическому содержанию, требуется значительно меньше дисковой памяти, упрощается логика валидации и предотвращается искажение данных.

Полезные материалы

1. Как я могу оптимизировать этот запрос? – Stack Overflow — дебаты на Stack Overflow, раскрывающие влияние VARCHAR на производительность в MySQL.
2. PostgreSQL: Документация: 16: 8.3. Типы символов — официальная документация PostgreSQL о применении типов переменной длины, включая VARCHAR.
3. char и varchar (Transact-SQL) – SQL Server | Microsoft Learn — официальная документация Microsoft, объясняющая хранение данных и обработку VARCHAR в MS SQL Server.
4. Необходимость миграции SQL Server в MySQL – Database Administrators Stack Exchange — ответ на Database Stack Exchange о стратегии индексации для VARCHAR и производительности.
5. SQL Sentry | SolarWinds — инструмент для анализа производительности SQL Server, включая влияние различных типов столбцов, таких как VARCHAR.