SQL Server与填充——不可或缺的两件事

1. 填充的定义

在数据库中，填充（Padding）是指在存储定长数据类型时，如果它们的长度不足字段长度，就用特定的填充字符来填补。

填充在SQL Server中是不可或缺的，因为它们可以提供一个标准的数据长度，这对于确保数据在数据库中的一致性非常重要。

以下是常见的填充字符：

空格

零（0）

其它特殊字符

2. 填充的作用

2.1 数据一致性

对于固定长度的数据类型，使用填充可以确保数据的长度是一致的。这可以避免某些数据在存储过程中受到截断的风险。

例如，假设我们有一个长度为5的字符型字段，并且我们要插入一条数据，其值为'abc'。如果我们没有使用填充，这条数据将被存储为'abc'。而如果我们使用了填充字符（例如空格），这条数据将会被存储为'abc '，保证了数据的一致性。

-- 创建一个含有填充字符的表
CREATE TABLE TestPadding (
  ID int IDENTITY (1, 1),
  FirstName char(10) not null,
  LastName char(10) not null
)
-- 插入一条数据
INSERT INTO TestPadding (FirstName, LastName)
VALUES('Tom', 'Smith')
-- 结果为
-- ID   FirstName LastName
-- 1    Tom       Smith     

2.2 减少存储空间

在SQL Server中，存储变长数据类型（例如VARCHAR、NVARCHAR和VARBINARY）时，会为每个值添加一个长度前缀。

对于长度固定的数据类型，使用填充可以避免每个值都添加长度前缀所带来的额外开销。这可以在一定程度上减少存储空间。

例如，如果我们创建一个包含100万行的表，其中有一个长度为10的固定长度字符型字段（即没有填充），以及一个长度为100的变长长度字段，那么该表将需要消耗至少1.1 GB的存储空间（假设所有的值都是10个字符）。而如果我们使用填充，并将该字段扩展到长度为100，那么该表将只需要消耗100 MB的存储空间。

-- 创建一个不含填充字符的表
CREATE TABLE TestNoPadding (
  ID int IDENTITY (1, 1),
  FirstName varchar(10) not null,
  LastName varchar(10) not null
)
-- 插入一条数据
INSERT INTO TestNoPadding (FirstName, LastName)
VALUES('Tom', 'Smith')
-- 结果为
-- ID   FirstName LastName
-- 1    Tom       Smith     

3. 如何使用填充

在SQL Server中，可以使用两种类型的填充：前导填充（Leading Padding）和尾随填充（Trailing Padding）。

3.1 前导填充

前导填充是指在存储定长数据类型时，将填充字符添加到数据的开头。

要使用前导填充，请在数据类型后面添加数字，并使用下划线 '_' 表示填充字符。

-- 创建一个使用前导填充的表
CREATE TABLE TestLeadingPadding (
  ID int IDENTITY (1, 1),
  FirstName char(10)_ not null,
  LastName char(10)_ not null
)
-- 插入一条数据
INSERT INTO TestLeadingPadding (FirstName, LastName)
VALUES('Tom', 'Smith')
-- 结果为
-- ID   FirstName LastName
-- 1    ___Tom____ ____Smith_

3.2 尾随填充

尾随填充是指在存储定长数据类型时，将填充字符添加到数据的结尾。

要使用尾随填充，请在数据类型后面添加数字，并将下划线 '_' 放在数字后面。

-- 创建一个使用尾随填充的表
CREATE TABLE TestTrailingPadding (
  ID int IDENTITY (1, 1),
  FirstName char(10)_ not null,
  LastName char(10)_ not null
)
-- 插入一条数据
INSERT INTO TestTrailingPadding (FirstName, LastName)
VALUES('Tom', 'Smith')
-- 结果为
-- ID   FirstName LastName
-- 1    Tom_______ Smith______

4. 填充的注意事项

4.1 使用正确的填充字符

使用正确的填充字符可以确保数据在存储和检索时的一致性。

例如，如果我们使用空格作为填充字符，但是我们检索数据时没有去除空格，那么我们可能会得到意想不到的结果。这是因为空格被视为有效字符，而不是填充。

4.2 注意数据类型

填充只能用于固定长度数据类型，例如CHAR和BINARY。

对于变长数据类型，使用填充将会浪费存储空间。

4.3 确定正确的填充长度

确保填充长度与存储数据的实际长度相匹配非常重要。

如果填充长度小于存储数据的实际长度，将会导致数据被截断。如果填充长度大于存储数据的实际长度，将会浪费存储空间。

4.4 提高查询性能

使用填充可以提高查询性能。

这是因为填充可以使数据对齐，并减少需要对其进行搜索或比较的字节数。这可以加快查询的速度。

5. 总结

SQL Server中的填充在存储定长数据类型时非常重要，它可以确保数据一致性，减少存储空间，并提高查询性能。但是，必须注意使用正确的填充字符、数据类型和填充长度。