计算机必备小知识【数据库、内存】

1 mysql数存储类型（database）

1.1 char与varcha区别

• char的存储空间是固定长度；varchar是可变长
• varchar会比char多1至2个字节来存放数据的长度

1.2 varchar存储

①varchar能存多少汉字、数字呢？

具体需要看数据库版本和编码（以MySQL为例）

• 4.0版本以下，varchar（100），指100字节，如果存放UTF8汉字，只能存放33个（每个汉字3字节）
• 5.0版本以上，varchar（100），指100字符，无论存放数字、字母还是UTF8汉字（每个汉字3字节），都可以存放100个

UTF8编码中，一个汉字（数字）占3字节
GBK编码中，一个汉字（数字）占2字节

a、A、中、+、*、の…均表示一个字符；
一般 utf-8 编码下，一个汉字 字符 占用 3 个 字节；数字属于汉字，和汉字占用一样字节。
一般 gbk 编码下，一个汉字 字符 占用 2 个 字节；

1.3 mysql各类型所占空间

数字类型：

类型	存储量
TINYINT	1字节
SMALLINT	2字节
MEDIUMINT	3字节
INT	4字节
INTEGER	4字节
BIGINT	8字节
FLOAT(X)	4 如果 X < = 24 或 8 如果 25 < = X < = 53
FLOAT	4 个字节
DOUBLE	8 个字节
DOUBLE PRECISION	8 个字节
REAL	8 个字节
DECIMAL(M,D)	M字节(D+2 , 如果M < D)
NUMERIC(M,D)	M字节(D+2 , 如果M < D)

日期和时间类型：

类型	所占空间
DATE	3 个字节
DATETIME	8 个字节
TIMESTAMP	4 个字节
TIME	3 个字节
YEAR	1 字节

拓展：text与blob的区别在于:text不能存储图片。blob是二进制流，text是非二进制。
mysql 的二进制数据类型 BINARY, VARBINARY, BLOB 都没有字符集的概念。

参考文章：https://www.cnblogs.com/zhuyeshen/p/11642211.html

2 估算内存

2.1 单位换算关系

基本单位换算关系:

11B(Byte 字节) = 8bit(位)
21KB = 1024B
31MB = 1024KB
41GB = 1024MB
51TB = 1024GB

Java对象占用内存：

数据类型	占用内存(单位为Byte)
boolean	1
byte	1
short	2
char	2
int	4
float	4
long	8
double	8

注意：Java中使用Unicode字符，所有的字符均以两个字节存储。
【char无论是中英文数字都占用两个字节】

2.2 对象内存布局（Java）

• 引用类型：平时我们存储对象就是存储的一个指针，指向堆内存中的对象。指针默认情况占4字节（开启了指针压缩），如果没有开启，则占用8字节
• 在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为三个区域：对象头(Header)、实例数据(Instance Data)、对齐填充(Padding)。
  

①对象头

在对象头中存储了两部分数据

运行时数据：存储了对象自身运行时的数据，例如哈希码、GC分代的年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID等等。这部分数据在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit
类型指针：对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。如果对象是一个Java数组的话，那么对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据（占用4个字节）。所以这是一个指针，默认JVM对指针进行了压缩，用4个字节存储。

我们以虚拟机为64位的机器为例，那么对象头占用的内存是8(运行时数据)+4(类型指针)=12Byte。如果是数组的话那么就是16Byte

②实例数据

实例数据中也拥有两部分数据，一部分是基本类型数据，一部分是引用指针。这两部分数据我们在上面已经讲了。具体占用多少内存我们需要结合具体的对象继续分析，下面我们会有具体的分析。

从父类中继承下来的变量也是需要进行计算的

③对齐填充

对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义。它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，换句话说就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而如果对象头加上实例数据不是8的整数倍的话那么就会通过对其填充进行补全。

几百万数据放到内存中会把内存撑爆吗？这时候你可以通过自己的计算得到。最终我们那个需求经过我算出来其实占用内存量几百兆，对于4个G的堆内存来说其实远远还没达到撑爆的地步。

详细说明：https://juejin.cn/post/6844904025524011016

2.4 1000W条数据占用mysql磁盘（大约18G）

结论：(8+2000+8+4) * 10000000 = 20200000000 字节 == 18G

①设计一张表

CREATE TABLE `table_name` (
 
id bigint(20) not null auto_increment,
 
detail varchar(2000),
 
createtime  datetime,
 
validity int default '0',
 
primary key (id)
 
);

②每个字段所占字节数

bigint 8字节 
 
varchar 2000 字节 
 
datetime  8字节 
 
validity 4字节

算乘法计算占用磁盘：
(8+2000+8+4) * 10000000 = 20200000000 字节 == 18G
因此，我们在设计数据库的时候，要采用最小类型的原则

但是该计算公式仅为简单计算；mysql索引和表分离本身是分离，有时索引占用的磁盘空间可能比表占用的磁盘空间都要大！！

查询sql：

1. 库空间以及索引空间大小:

select TABLE_SCHEMA, concat(truncate(sum(data_length)/1024/1024,2),' MB') as data_size,
    concat(truncate(sum(index_length)/1024/1024,2),'MB') as index_size
     from information_schema.tables
     group by TABLE_SCHEMA
     order by data_length desc;

2. 查询某个数据库内每张表的大小：

 concat(truncate(index_length/1024/1024,2),' MB') as index_size
 from information_schema.tables where TABLE_SCHEMA = 'metadata'
 group by TABLE_NAME
 order by data_length desc;

3. 查看数据库中所有表的信息

SELECT CONCAT(table_schema,'.',table_name) AS 'Table Name', 
CONCAT(truncate(table_rows/1000000,2),'M') AS 'Number of Rows', 
CONCAT(truncate(data_length/(1024*1024*1024),2),'G') AS 'Data Size', 
CONCAT(truncate(index_length/(1024*1024*1024),2),'G') AS 'Index Size' , 
CONCAT(truncate((data_length+index_length)/(1024*1024*1024),2),'G') AS  'Total' FROM information_schema.TABLES WHERE table_schema LIKE 'metadata'; 

参考文章：

https://blog.csdn.net/u010235716/article/details/86629756