Oracle数据类型深入解析：CHAR、NCHAR、VARCHAR2与NVARCHAR2

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"Oracle专家高级编程的第十二章主要探讨了数据类型的选取和使用，强调了选择正确数据类型的重要性，并介绍了Oracle的四种基本数据类型：CHAR、NCHAR、VARCHAR2和NVARCHAR2，以及它们的特点和适用场景。" 在Oracle数据库系统中，选择正确的数据类型是确保高效、稳定和安全应用的基础。第12章深入解析了Oracle提供的22种SQL数据类型，重点关注了四种常用的基本类型： 1. **CHAR** 数据类型：CHAR是定长字符串，会自动用空格填充到最大长度。例如，一个非null的CHAR(10)字段始终占用10字节，考虑到了Oracle的默认国家语言支持（NLS）。这种类型适合存储长度固定的文本数据，但可能会造成空间浪费。 2. **NCHAR** 数据类型：与CHAR类似，但NCHAR存储的是UNICODE格式的数据，支持跨平台的字符编码。这意味着NCHAR字段可以同时存储使用不同字符集的数据。非null的NCHAR(10)总是包含10个字符，不同于CHAR会填充空格，NCHAR不会这样做，最多可存储2,000字节。 3. **VARCHAR2**：这是Oracle中最常用的变长字符串类型，与CHAR不同，它不会填充空格。VARCHAR2(10)可存储0到10字节的信息，最多能容纳4,000字节。这种类型节省空间，适用于长度变化较大的文本数据。 4. **NVARCHAR2**：类似于VARCHAR2，但存储的是UNICODE格式的数据，因此适合处理多种语言和字符集的需求。NVARCHAR2同样有4,000字节的存储限制。本章还讨论了错误的数据类型选择或参数设置不当可能导致的问题，比如存储效率低下、数据丢失、异常处理困难等。通过学习这一章，读者能够理解如何根据实际需求选择最合适的类型，避免潜在的问题，并了解如何有效地利用Oracle的数据类型特性。在实际开发中，理解这些数据类型的区别和应用场景至关重要。例如，当需要存储固定长度的文本且空间不是问题时，可以选择CHAR；对于长度可变的文本，VARCHAR2和NVARCHAR2更为合适，尤其是需要处理多种语言数据时。同时，考虑到存储效率和空间优化，通常会优先考虑使用VARCHAR2，除非明确需要UNICODE支持。 Oracle的高级编程涉及很多方面，其中数据类型的选用是基础中的基础。通过深入学习第十二章的内容，开发者可以提升在Oracle数据库设计和管理上的专业水平，确保应用程序的性能和数据的准确性。

 用字符指定：VARCHAR2(10 char)。这将支持最多 10 字符

的数据，可能是多达 40 字节的信息。

使用 UTF8 之类的多字节字符集时，建议你在

VARCHAR2/CHAR 定义中使用 CHAR 修饰符，也就是说，使用

VARCHAR2(80 CHAR)，而不是 VARCHAR2(80),因为你的本意很可

能是定义一个实际上能存储 80 字符数据的列。还可以使用会话参数

或系统参数 NLS_LENGTH_SEMANTICS 来修改默认行为，即把默

认设置 BYTE 改为 CHAR。我不建议在系统级修改这个设置，而应

该只是在你的数据库模式安装脚本中把这个设置作为 ALTER

SESSION 设置的一部分。只要应用需要数据库有某组特定的 NLS 设

置，这必然是一个“不友好“的应用。一般来讲，这种应用无法与其

他不要求这些设置（而依赖于默认设置）的应用一同安装到数据库

上。

还要记住重要的一点：VARCHAR2 中存储的字节数上界是

4,000。不过，即使你指定了 VARCHAR2(4000 CHAR)，可能并不能

在这个字段中放下 4,000 个字符。实际上，采用你选择的字符集时如

果所有字符都要用 4 个字节来表示，那么这个字段中就只能放下

1000 字符！

下面这个小例子展示了 BYTE 和 CHAR 之间的区别，并显示

出上界的作用。我们将创建一个包括 3 列的表，前两列的长度分别

是 1 字节和 1 字符，最后一列是 4,000 字符。需要说明，这个测试在

一个多字节字符集数据库上完成，在此使用了字符集 AL32UTF8，

这个字符集支持最新版本的 Unicode 标准，采用一种变长方式对每

个字符使用 1-4 个字节进行编码：

ops$tkyte@O10GUTF> select *

2 from nls_database_parameters

3 where parameter = 'NLS_CHARACTERSET';

PARAMETER VALUE

------------------------------ --------------------

NLS_CHARACTERSET AL32UTF8

ops$tkyte@O10GUTF> create table t

2 ( a varchar2(1),

3 b varchar2(1 char),

c varchar2(4000 char)

5 )

6 /

Table created.

现在，如果想在这个表中插入一个 UTF 字符，这个字符长度

为 2 个字节，可以观察到以下结果：

ops$tkyte@O10GUTF> insert into t (a) values (unistr('\00d6'));

insert into t (a) values (unistr('\00d6'))

ERROR at line 1:

ORA-12899: value too large for column "OPS$TKYTE"."T"."A"

(actual: 2, maximum: 1)

这个例子展示了两点：

VARCHAR2(1)的单位是字节，而不是字符。这里确实只有一

个 Unicode 字符，但是它在一个字节中放不下。

将应用从单字节定宽字符集移植到一个多字节字符集时，可能

会发现原来在字段中能放下的文本现在却无法放下。

第二点的原因是，在一个单字节字符集中，包含 20 个字符的

字符串长度就是 20 字节，完全可以在一个 VARCHAR2(20)中放下。

不过，在一个多字节字符集中，20 个字符的字符串长度可以到达 80

字节（如果每个字符用 4 个字节表示），这样一来，20 个 Unicode 字

符很可能无法在 20 个字节中放下。你可能会考虑将 DDL 修改为

VARCHAR2(20 CHAR)，或者在运行 DDL 创建表时使用前面提到的

NLS_LENGTH_SEMANTICS 会话参数。

如果字段原本就是要包含一个字符，在这个字段中插入一个字

符时，可以观察到以下结果：

ops$tkyte@O10GUTF> insert into t (b) values (unistr('\00d6'));

12.row created.

ops$tkyte@O10GUTF> select length(b), lengthb(b), dump(b)

dump from t;

LENGTH(B) LENGTHB(B) DUMP

---------- ---------- --------------------

1 2 Typ=1 Len=2: 195,150

这个 INSERT 成功了，而且可以看到，所插入数据的长度

（LENGTH）就是一个字符，所有字符串函数都以字符为单位工作。

这个字段的长度是一个字符，但是 LENGTHB 函数（字节长度）显

示这个字段占用了 2 字节的存储空间，另外 DUMP 函数显示了这些

字节到底是什么。这个例子展示了人们使用多字节字符集时遇到的

一个相当常见的问题，即 VARCHAR2(N)并不一定存储 N 个字符，

而只是存储 N 个字节。

人们经常遇到的另一个问题是：VARCHAR2 的最大字节长度

为 4,000，而 CHAR 的最大字节长度为 2,000。

ops$tkyte@O10GUTF> declare

l_data varchar2(4000 char);

l_ch varchar2(12.char) := unistr( '\00d6' );

4 begin

l_data := rpad( l_ch, 4000, l_ch );

6 insert into t ( c ) values ( l_data );

7 end;

8 /

declare

ERROR at line 1:

ORA-01461: can bind a LONG value only for insert into a LONG

column

ORA-06512: at line 6

在此显示出，一个 4,000 字符的字符串实际上长度为 8,000 字

节，这样一个字符串无法永久地存储在一个 VARCHAR2(4000 CHAR)

字段中。这个字符串能放在 PL/SQL 变量中，因为在 PL/SQL 中

VARCHAR2 最大可以到达 32KB。不过，存储在表中时，VARCHAR2

则被硬性限制为最多只能存放 4,000 字节。我们可以成功地存储其中

2,000 个字符：

ops$tkyte@O10GUTF> declare

l_data varchar2(4000 char);

l_ch varchar2(12.char) := unistr( '\00d6' );

4 begin

l_data := rpad( l_ch, 2000, l_ch );

6 insert into t ( c ) values ( l_data );

7 end;

8 /

PL/SQL procedure successfully completed.

ops$tkyte@O10GUTF> select length( c ), lengthb( c )

2 from t

3 where c is not null;

LENGTH(C) LENGTHB(C)

---------- ----------

2000 4000

如你所见，它占用了 4,000 字节的存储空间。

3. NVARCHAR2 和

和和

和 NCHAR

为了完整地介绍字符串数据类型，下面来看 NVARCHAR2 和

NCHAR，它们有什么用呢？如果系统中需要管理和存储多种字符

集，就可以使用这两个字符串类型。通常会有这样一种情况：在一

个数据库中，主要字符集是一个单字节的定宽字符集（如

WE8ISO8859P1），但是还需要维护和存储一些多字节数据。许多系

统都有遗留的数据，但是同时还要为一些新应用支持多字节数据；

或者系统中大多数操作都需要单字节字符集的高效率（如果一个串

中每个字符可能存储不同数目的字节，与这个串相比，定宽字符串

上的串操作效率更高），但某些情况下又需要多字节数据的灵活性。

NVARCHAR2 和 NCHAR 数据类型就支持这种需求。总的来

讲，它们与相应的 VARCHAR2 和 CHAR 是一样的，只是有以下不

同：

 文本采用数据库的国家字符集来存储和管理，而不是默认

字符集。

 长度总是字符数，而 CHAR/VARCHAR2 可能会指定是字

节还是字符。

在 Oracle9i 及以后的版本中，数据库的国家字符集有两个可取

值：UTF8 或 AL16UTF16（9i 中是 UTF16，10g 中是 AL16UTF16）。

这使得 NCHAR 和 NVARCHAR 类型很适于只存储多字节数据，这

是对 Oracle 以前版本的一个改变（Oracle8i 及以前版本允许为国家

字符集选择任何字符集）。

12.3 二进制串：RAW 类型

Oracle 除了支持文本，还支持二进制数据的存储。前面讨论了

CHAR 和 VARCHAR2 类型需要进行字符集转换，而二进制数据不会

做这种字符集转换。因此，二进制数据类型不适合存储用户提供的

文本，而适于存储加密信息，加密数据不是“文本“，而是原文本的

一个二进制表示、包含二进制标记信息的字处理文档，等等。如果

数据库不认为这些数据是”文本“，这些数据就应该采用一种二进制

数据类型来存储，另外不应该应用字符集转换的数据也要使用二进

制数据类型存储。

Oracle 支持 3 种数据类型来存储二进制数据：

 RAW 类型，这是这一节强调的重点，它很适合存储多达

2,000 字节的 RAW 数据。

 BLOB 类型，它支持更大的二进制数据，我们将在本章

“LOB 类型“一节中再做介绍。

 LONG RAW 类型，这是为支持向后兼容性提供的，新应用

不应考虑使用这个类型。

二进制 RAW 类型的语法很简单：

RAW（<size>）

例如，以下代码创建了一个每行能存储 16 字节二进制信息的

表：

ops$tkyte@ORA10GR1> create table t ( raw_data raw(16) );

Table created.

从磁盘上的存储来看，RAW 类型与 VARCHAR2 类型很相似。

RAW 类型是一个变长的二进制串，这说明前面创建的表 T 可以存储

1～12.字节的二进制数据。它不会像 CHAR 类型那样用空格填充。

处理 RAW 数据时，你可能会发现它被隐式地转换为一个

VARCHAR2 类型，也就是说，诸如 SQL*Plus 之类的许多工具不会

直接显示 RAW 数据，而是会将其转换为一种十六进制格式来显示。

在以下例子中，我们使用 SYS_GUID()在表中创建了一些二进制数

据，SYS_GUID()是一个内置函数，将返回一个全局惟一的 16 字节

RAW 串（GUID 就代表全局惟一标识符，globally unique identifier）：

ops$tkyte@ORA10GR1> insert into t values ( sys_guid() );

1 row created.

ops$tkyte@ORA10GR1> select * from t;

RAW_DATA

--------------------------------

FD1EB03D3718077BE030007F01002FF5

在此，你会马上注意到两点。首先，RAW 数据看上去就像是

一个字符串。SQL*Plus 就是以字符串形式获取和打印 RAW 数据，

但是 RAW 数据在磁盘上并不存储为字符串。SQL*Plus 不能在屏幕

上打印任意的二进制数据，因为这可能对显示有严重的副作用。要

记住，二进制数据可能包含诸如回车或换行等控制字符，还可能是

一个 Ctrl+G 字符，这会导致终端发出“嘟嘟“的叫声。

其次，RAW 数据看上去远远大于 16 字节，实际上，在这个例

子中，你会看到 32 个字符。这是因为，每个二进制字节都显示为两

个十六进制字符。所存储的 RAW 数据其实长度就是 16 字节，可以

使用 Oracle DUMP 函数确认这一点。在此，我“转储“了这个二进制

串的值，并使用了一个可选参数来指定显示各个字节值时应使用哪

一种进制。这里使用了基数 16，从而能将转储的结果与前面的串进

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