MySQL：The CHAR and VARCHAR Types

CHAR 和 VARCHAR 类型相似，但在存储的检索时有区别，同时在最大长度定义与尾部空格上是否保留也有区别。

CHAR 和 VARCHAR 声明时格式为 CHAR(num) 和 VARCHAR(num)，这里的 num 表示的是你想存储的最大字符数。注意是字符数，而不是字节数。

一、长度定义区别

CHAR(num)，存储时长度是固定的，num值的范围在[0, 255]（0和255均可取值）。当存储的字符不足时，会右边补足空格。

VARCHAR(num)，长度定义为变长，num值的范围是[0, 65535]。需要注意的是这里的 65535 是所有列的总和不能超过的值，也就是说当只有一个 VARCHAR 列时可选的最大值。

即 VARCHAR 仅使用必要空间，一般情况下，它比 CHAR 要更节省空间。

二、存储区别

VARCHAR 会额外使用1到2个字节来记录字符串的长度。当长度小于等于255字节时，使用1个字节，大于255字节时使用2个字节。

此外，VARCHAR 在更新时需要做额外的操作，因为如果更新的操作是将行变得更长，并且在页内没有更多的空间可以存储，在这种情况下，不同的存储引擎的处理方式不一样。例如 MyISAM 会将行拆成不同的片段存储，InnoDB则需要分裂页来使行可以放进页内。总而言之都会带开额外的操作。而 CHAR 因为每次分配的空间都是固定的，因为不会有这个问题存在。

所以，当长度比较小或者长度固定时，更适合用 CHAR 类型来存储，因为不会经常变动，且节省了空间。

三、尾部空格截断区别

CHAR 类型不足长度时会在右侧补足空格，但在检索时会自动移除掉右边的空格（这里的移除不仅是自动补足的，实际插入的也会移除）。但当 sql_mode 设置为 PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH 时，则不会被移除。示例如下（mysql版本5.7，后同）：

CREATE TABLE t1 (c1 CHAR(10));

INSERT INTO t1 (c1) VALUES('xy');

set sql_mode = '';

show variables like 'sql_mode';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| sql_mode      |       |
+---------------+-------+

SELECT concat('(', c1, ')'), CHAR_LENGTH(c1) FROM t1;
+----------------------+-----------------+
| concat('(', c1, ')') | CHAR_LENGTH(c1) |
+----------------------+-----------------+
| (xy)                 |               2 |
+----------------------+-----------------+

SET sql_mode = 'PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH';

mysql> SELECT concat('(', c1, ')'), CHAR_LENGTH(c1) FROM t1;
+----------------------+-----------------+
| concat('(', c1, ')') | CHAR_LENGTH(c1) |
+----------------------+-----------------+
| (xy        )         |              10 |
+----------------------+-----------------+

VARCHAR 不会填充空格，而对于实际插入的尾部空格，在4.1版本之前，VHARCHAR的处理方式和 CHAR 是一致的，但是之后的版本中，VARCHAR则会保留空格。示例如下：

CREATE TABLE vc (v VARCHAR(4), c CHAR(4));

INSERT INTO vc VALUES ('ab  ', 'ab  ');

SELECT CONCAT('(', v, ')'), CONCAT('(', c, ')') FROM vc;
+---------------------+---------------------+
| CONCAT('(', v, ')') | CONCAT('(', c, ')') |
+---------------------+---------------------+
| (ab  )              | (ab)                |
+---------------------+---------------------+

四、总结

对于数据如何存储，取决于存储引擎，并非所有的存储引擎都会按照相同的方式处理定长和变长的字符串，比如 Memory 引擎只支持定长的行，即使有变长的行也会根据最大长度分配空间
但对于填充和截断空格行为在不同存储引擎上都是一样的，因为这是在 MySQL 服务器层进行处理的
在实际进行表创建时，要根据实际情况进行选择。一般对于长度固定，或者长度特别小时，适合用 CHAR ，比如存储密码的 md5 值的情况就很适合用 CHAR

五、扩展

使用 VARCHAR(5) 和 VARCHAR(10) 存储 hello 的空间开销是一样的，那实际使用更短的列有什么优势吗？

更长的列会消耗更多的内存。因为 MySQL 通常会分配固定大小的内存块来保存内部值，尤其是使用内存临时表进行排序或操作时。在利用磁盘临时表进行排序也同样糟糕。所以，最好的策略是只分配真正需要的空间。from 《高性能MySQL》

六、参考资料

官方文档
《高性能MySQL》第四章