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必须重视的Oracle自动类型转换
29.必须重视的Oracle自动类型转换
显示类型转换以date类型为例子。
Oracle中对不同类型的处理具有显式类型转换(Explicit)和自动类型转换(隐式类型转换Implicit)两种方式,对于显式类型转换,我们是可控的,但是对于自动类型转换,当然不建议使用,因为很难控制,有不少缺点,但是我们很难避免碰到自动类型转换,如果不了解自动类型转换的规则,那么往往会改变我们SQL的执行计划,从而可能导致效率降低或其它问题,所以,Oracle开发人员很有必要了解Oracle自动类型转换的相关规则,从而避免自动类型转换导致相关问题的产生。
本章首先会对Oracle自动类型转换的规则做阐述,然后结合相关实例分析自动类型转换可能造成的问题。
29.1数据类型优先级
Oracle使用数据类型的优先级来决定自动类型转换,Oracle类型如下优先:
■Datetimeandinterval类型
■BINARY_DOUBLE
■BINARY_FLOAT
■NUMBER
■字符类型
■所有其它内置类型
上面说的不够具体,我们看第二节具体的类型转换规则。
29.2自动类型转换规则
一般一个表达式不能包含多种数据类型,比如一个表达式5*10然后加上'james',但是Oracle会有自动类型转换和显式类型转换两种规则,我们看如下例子:
DINGJUN123>select5*10+'james'fromdual;
select5*10+'james'fromdual
*
第1行出现错误:
ORA-01722:
无效数字
我们看到,报无效数字错误。
当然,这里Oracle使用了自动类型转换将'james'转为数字类型,但是这个转换是失败的,所以报错,所以自动类型转换的第1个规则就是必须自动类型转换能够成功,否则报错。
我们看下面的就转换成功了:
DINGJUN123>select5*10+'2'fromdual;
5*10+'2'
----------
52
OK,看到了结果正确,这里的字符串'2'被自动转为数值类型的2(不明白为什么会这样转换,请往下看),所以结果为52.。
29.2.1为什么不建议使用自动类型转换?
自动类型转换的确可以让我们少写一些内容,比如可以少写个to_char函数之类的东西,但是它经常是不好的:
1.使用显示类型转换会让我们的SQL更加容易被理解,也就是可读性更强,但是自动类型转换却没有这个优点,如:
DINGJUN123>selectto_date(sysdate,'yyyymm')fromdual;
也许你会想,我没有看错吧,你写的语句是错的,to_date中间的第1个参数是字符类型哦,你提的这个问题很好,我想你应该需要了解了解Oracle中的自动类型转换了。
我可以很明确地告诉你,这个语句是可以的,但是能不能运行正确就要依赖于具体的上下文了,比如这里sysdate是date类型,那么需要将date类型转为字符,这是自动转换的,也就是Oracle要自动调用to_char(sysdate,fmt),这个fmt就依赖于上下文的nls_date_format,也有可能会依赖于nls_date_language的设置,看我们的结果:
DINGJUN123>altersessionsetnls_date_format='yyyymm';
会话已更改。
DINGJUN123>selectto_date(sysdate,'yyyymm')fromdual;
TO_DAT
------
201005
DINGJUN123>altersessionsetnls_date_format='yyyymondd';
会话已更改。
DINGJUN123>selectto_date(sysdate,'yyyymondd')fromdual;
TO_DATE(SYSDAT
--------------
20105月16
DINGJUN123>altersessionsetnls_date_language='American';
会话已更改。
DINGJUN123>selectto_date(sysdate,'yyyymondd')fromdual;
TO_DATE(SYSD
------------
2010may16
自动类型转换的确难以理解,不知道的人以为这真是太神奇了,可能以为Oracle的函数定义搞错了,还是了解下这方面的内容吧,这样才可以运筹帷幄,决胜千里。
2.自动类型转换往往对性能产生不好的影响,特别是左值的类型被自动转为了右值的类型。
这种方式很可能使我们本来可以使用索引的而没有用上索引,也有可能会导致结果出错。
如:
DINGJUN123>droptablet;
表已删除。
DINGJUN123>createtablet(namevarchar2(10));
表已创建。
DINGJUN123>insertintotvalues('abc');
已创建1行。
DINGJUN123>insertintotvalues('1');
已创建1行。
DINGJUN123>commit;
提交完成。
DINGJUN123>createindexidx_tont(name);
索引已创建。
-------------------------------------案例1:
自动类型转换导致出错------------------------------------
DINGJUN123>select*fromtwherename=1;
select*fromtwherename=1
*
第1行出现错误:
ORA-01722:
无效数字
DINGJUN123>select*fromtwherename='1';
NAME
--------------------
1
--------------------------------------案例2:
自动类型转换导致本该用索引而没有用----------
DINGJUN123>explainplanforselect*fromtwherename=1;
已解释。
DINGJUN123>select*fromtable(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Planhashvalue:
1601196873
----------------------------------
|Id|Operation|Name|
----------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||
|*1|TABLEACCESSFULL|T|
----------------------------------
PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------
PLAN_TABLE_OUTPUT
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1-filter(TO_NUMBER("NAME")=1)
Note
-----
-rulebasedoptimizerused(considerusingcbo)
DINGJUN123>explainplanforselect*fromtwherename='1';
已解释。
DINGJUN123>select*fromtable(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
---------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Planhashvalue:
2296882198
----------------------------------
|Id|Operation|Name|
----------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||
|*1|INDEXRANGESCAN|IDX_T|
----------------------------------
PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------
PLAN_TABLE_OUTPUT
---------------------------------------------------------------------------------------------------
1-access("NAME"='1')
Note
-----
-rulebasedoptimizerused(considerusingcbo)
我们看案例1,如果这个语句很庞大,找这个错误还真不容易,如果是显示转换的话,找个错误就容易多了。
案例2我使用RBO优化器的,我没有收集统计信息,而且还加了rule,这里不加rule一样,如果列自动发生了类型转换,很可能使索引失效,这句select*fromtwherename=1没有写select*fromtwhereto_number(name)=1发现索引失效明显。
但是如果我们感觉应该用索引而没有用上索引,而且左边的列和右边的值类型不一样,那么很可能发生了自动类型转换,当然看执行计划有这样的类型转换信息,虽然我们没有显示地写,往往看执行计划是我们第1步寻找问题的方法。
3.自动类型转换可能依赖于发生转换时的上下文环境,比如1中的to_date(sysdate,fmt),一旦上下文环境改变,很可能我们的程序就不能运行。
4.自动类型转换的算法或规则,以后Oracle可能改变,这是很危险的,意味着旧的代码很可能在新的Oracle版本中运行出现问题(性能、错误等),显示类型转换总是有最高的优先级,所以显示类型转换没有这种版本更替可能带来的问题。
5.自动类型转换是要消耗时间的,当然同等的显式类型转换时间也差不多,最好的方法就是避免类似的转换,在显示类型转换上我们会看到,最好不要将左值进行类型转换,到时候有索引也用不上索引,还要建函数索引,索引储存和管理开销增大。
29.2.2自动类型转换规则
Oracle自动类型转换是根据上下文环境以及一些预定的规则,经过语法语义的分析之后进行相关的自动类型转换,自动类型转换首要条件就是这个转换有意义,要正确,否则转换不成功,要报错,我们前面已经举了这样的例子。
看下图,Oracle自动类型转换的矩阵图,图上没有具体地转换方向,但是我们最起码看图了解到一点,自动类型转换不是什么类型都可以相互转换的,有的不可相互自动转换。
(-的说明不转换,X的说明可以转换)
自动类型转换矩阵图
Oracle自动类型转换有如下规则(转换方向):
1.在insert和update语句中,Oracle将赋值的类型转为目标列的类型。
这很容易理解,当然最终存到我们目标列的类型是要符合定义的,如:
DINGJUN123>droptablet;
表已删除。
DINGJUN123>createtablet(xvarchar2(100));
表已创建。
DINGJUN123>insertintotvalues(sysdate);
已创建1行。
DINGJUN123>selectxfromt;
X
--------------------
2010may16
看到了吧,其实sysdate在插入的时候就已经根据nls_date_format和nls_date_language参数转为字符类型varchar2(100)了。
2.在SELECT中,Oracle会自动将查询到的列的值转为目标变量的类型。
如:
DINGJUN123>declare
2varchar(10);
3begin
4select1intovarfromdual;
5dbms_output.put_line('varis'||var||',thelengthis'||length(var));
6end;
7/
varis1,thelengthis10
看,数值1被转为char(10)了。
3.对数值类型的操作,Oracle经常将数值类型的值调整为最大的精度(precision)和刻度(scale),这种情况下经常看到的结果和表中存储的结果不一样。
4.当比较字符与数值的时候,数值会有更高的优先级,也就是将字符转为数值进行比较。
DINGJUN123>explainplanforselect*fromtwherex=1;
DINGJUN123>select*fromtable(dbms_xplan.display);
PLAN_TABLE_OUTPUT
Planhashvalue:
1601196873
----------------------------------
|Id|Operation|Name|
----------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||
|*1|TABLEACCESSFULL|T|
----------------------------------
PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------
1-filter(TO_NUMBER("X")=1)
Note
-----
-rulebasedoptimizerused(considerusingcbo)
看上面的t表的x列是varchar2类型,select*fromtwherex=1将列x自动通过to_number转为数值类型了。
5.在字符类型、NUMBER数值类型与浮点类型的数值之间相互转换,可能会丢失精度,因为NUMBER是以10进制(0-9)精度表示数字的,而浮点类型数值是以二进制(0和1)表示的精度。
DINGJUN123>droptablet;
表已删除。
DINGJUN123>createtablet(xbinary_float);
表已创建。
DINGJUN123>insertintotvalues(1234567);
已创建1行。
DINGJUN123>insertintotvalues(123456789);
已创建1行。
DINGJUN123>columnxformat9999999999999
DINGJUN123>select*fromt;
X
------------------------------------------------------
1234567
123456792
我们插入的时候是NUMBER类型,但是实际表是BINARY_FLOAT,那么肯定要转为BINARY_FLOAT类型,看123456789插入的时候就发生了精度的丢失。
6.将CLOB转为字符类型或将BLOB转为RAW类型的时候,如果被转换的类型长度比目标类型长,那么会出错,其实,其他的类型转换在自动类型,显示类型转换中如果被转换的类型的长度比目标类型长,那么都是会报错的(但是在某些函数中自动截断,不报错,见第14)。
DINGJUN123>droptablet;
表已删除。
DINGJUN123>createtablet(xvarchar2(10));
表已创建。
DINGJUN123>insertintotvalues(to_clob('12212121212121'));
insertintotvalues(to_clob('12212121212121'))
*
第1行出现错误:
ORA-12899:
列"DINGJUN123"."T"."X"的值太大(实际值:
14,最大值:
10)
我们这里只是做个例子,没有必要用to_clob函数,看到了这个clob最大长度应该是10,但是实际是14,所以自动类型转换失败。
7.BINARY_FLOAT自动转为BINARY_DOUBLE是准确的,当然这毋庸置疑。
反之,BINARY_DOUBLE自动转为BINARY_FLOAT可能就是不准确的了,如BINARY_DOUBLE转为BINARY_FLOAT需要更多的精度位的支持。
8.当字符串与DATE类型比较,DATE类型具有较高优先级,将字符串转为DATE类型,这种自动转换需要上下文的支持,见前面DATE转为字符串的例子。
DINGJUN123>droptablet;
表已删除。
DINGJUN123>createtablet(xdate);
表已创建。
DINGJUN123>insertintotvalues(to_date('2010-01-01','yyyy-mm-dd'));
已创建1行。
DINGJUN123>select*fromtwherex='2010-01-01';
select*fromtwherex='2010-01-01'
*
第1行出现错误:
ORA-01861:
文字与格式字符串不匹配
DINGJUN123>altersessionsetnls_date_format='yyyy-mm-dd';
会话已更改。
DINGJUN123>select*fromtwherex='2010-01-01';
X
----------
2010-01-01
看,的确可以自动类型转换。
'2010-01-01'根据nls_date_format和nls_date_language转为了DATE类型。
9.当使用SQL函数或操作符的时候,如果传入的类型和实际应该接受的类型不一致,那么将传入的类型根据上下文环境转为一致。
DINGJUN123>selectreplace(12345,4)fromdual;
REPLACE(
--------
1235
DINGJUN123>select'10'+'0'fromdual;
'10'+'0'
--------------------------------------------------------------------------
10
DINGJUN123>select'10'||0fromdual;
'10'||
------
100
看上面的例子,replace接受的参数是两个字符类型,但是我们的是两个数值类型,会自动转为字符类型,返回值也是字符类型。
'10'+'0'会根据操作符环境自动转为10+0,最终结果是数值类型,而'10'||0会将0转为'0'(CHAR)所以结果是字符'100'。
经常看到有人问起我的日期怎么格式化不对啊,如下:
DINGJUN123>setserveroutputon
DINGJUN123>begin
2dbms_output.put_line(to_date('20100511','yyyymmdd'));
3end;
4/
11-5月-10
PL/SQL过程已成功完成。
你真的格式化了吗?
还是和前面说的to_date(sysdate,fmt)类似,dbms_output.put_line过程只接受字符类型的参数,你传入了日期,当然要自动转换成字符了,同前面说的一样依赖于nls环境的设置,不想依赖于于环境那么再次to_char一下就可以了。
10.当做赋值操作(=)的时候,Oracle会将右边被赋的值的类型自动转为和左边目标类型一致的类型。
其实前面我们说的select语句的值赋给目标变量也类似。
注意我们这里说的赋值操作可不是wherexx=yy中=(这里的是比较操作),而是赋值给变量或列,比如update,PL/SQL中的赋值操作。
11.在做连接操作的时候,Oracle会将非字符类型转为CHAR或NCHAR。
第9点已经举了例子说明。
12.在字符和非字符之间的算术和比较操作中,ORACLE会根据日期,ROWID,数值类型优先级最大来进行转换。
算术操作一般都要转为NUMBER,比如whererowid='…'要将字符串转为ROWID,wheredate='….'会将字符串根据nls的设置转为日期类型。
DINGJUN123>selectrowidfromt;
ROWID
------------------
AAAOi7AAEAAAPpWAAA
DINGJUN123>select*fromtwhererowid='AAAOi7AAEAAAPpWAAA';
X
----------
2010-01-01
DINGJUN123>select*fromtwherex='2010-01-01'
2;
X
----------
2010-01-01
DINGJUN123>selectto_char(x,'yyyymmdd')+1fromt;
TO_CHAR(X,'YYYYMMDD')+1
--------------------------------------------------
20100102
表t中的x是DATE类型,看字符与rowid比较会将字符转为rowid类型。
字符与数字运算转为数值类型,日期与字符比较会将字符转为日期根据nls的设置。
我们再看一个例子说明这种自动类型转换的特点:
DINGJ
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- 必须 重视 Oracle 自动 类型 转换