Реализация сжатия строк
Область применения:
SQL Server База данных SQL Azure Управляемый экземпляр SQL Azure
В этой статье описывается, как ядро СУБД реализует сжатие строк. В этой сводке представлены основные сведения, которые помогут при планировании объема хранения.
Включение сжатия изменяет только формат физического хранения данных, связанный с типом данных, но не с синтаксисом или семантикой. Изменения приложения не требуются, если для сжатия включено одно или несколько таблиц. Новый формат хранения записи содержит следующие основные изменения.
Он уменьшает нагрузку на метаданные, связанные с записью. Эти метаданные содержат сведения о столбцах, их длине и смещениях. В некоторых случаях нагрузка на метаданные может быть больше, чем в старом формате хранения.
В нем используется переменная длина для числовых типов (например, integer, decimalи float) и для типов, основанных на числовых типах (например, datetime и money).
Он сохраняет фиксированные символьные строки, используя формат переменной длины, не сохраняя пустые символы.
Примечание.
NULL и 0 значения для всех типов данных оптимизированы и не принимают байтов.
Влияние сжатия строк на хранилище
В следующей таблице описывается, как сжатие строк влияет на существующие типы в SQL Server и База данных SQL Azure. Таблица не включает экономию, которую можно достичь с помощью сжатия страниц.
| Тип данных | Изменилось ли хранение? | Description |
|---|---|---|
| tinyint | No | 1 байт является минимальным объемом хранения. |
| smallint | Да | Если значение соответствует 1 байтам, используется только 1 байт. |
| int | Да | Использует минимально необходимое число байт. Например, если значение может храниться в 1 байте, хранилище принимает только 1 байт. |
| bigint | Да | Использует минимально необходимое число байт. Например, если значение может храниться в 1 байте, хранилище принимает только 1 байт. |
| десятичное | Да | Использует только необходимые байты, независимо от указанной точности. Например, если значение может храниться в 3 байтах, хранилище занимает всего 3 байта. Объем хранилища точно совпадает с форматом хранилища vardecimal . |
| numeric | Да | Использует только необходимые байты, независимо от указанной точности. Например, если значение может храниться в 3 байтах, хранилище занимает всего 3 байта. Объем хранилища точно совпадает с форматом хранилища vardecimal . |
| bit | Да | Издержки на метаданные приводят это значение к 4 битам. |
| smallmoney | Да | Использует целочисленное представление данных с помощью 4-битового целого числа. Значение валюты умножается на 10 000, а итоговое целочисленное значение сохраняется путем удаления всех цифр после десятичной запятой. При хранении этого типа выполняется такая же оптимизация, что и для целочисленных типов. |
| money | Да | Использует целочисленное представление данных с помощью 8-битового целого числа. Значение валюты умножается на 10 000, а итоговое целочисленное значение сохраняется путем удаления всех цифр после десятичной запятой. Данный тип имеет больший диапазон, чем smallmoney. При хранении этого типа выполняется такая же оптимизация, что и для целочисленных типов. |
| float | Да | Наименее значимые байты с нулями не хранятся. В большинстве случаев для недробных значений в мантиссе применяется сжатиеfloat . |
| real | Да | Наименее значимые байты с нулями не хранятся. В большинстве случаев для недробных значений в мантиссе применяется сжатиеreal . |
| smalldatetime | No | Использует целочисленное представление данных с помощью двух байтовых целых чисел и является числом дней с момента 1900-01-01. Нет преимущества сжатия строк к дате небольшого времени.Время представляет количество минут начиная с полуночи. Значения времени, находящиеся немного позже 4 часов утра, начинают использовать второй байт. Если небольшое время используется только для представления даты (частого случая), время — это 0.0время. При сжатии экономится 2 байта с помощью хранения времени в наиболее значимом байтовом формате для сжатия строки. |
| datetime | Да | Использует целочисленное представление данных с использованием четырехбайтных значений. Целочисленное значение представляет количество дней с базовой датой 1900-01-01. Первые 2 байта могут представлять до года 2079. Сжатие может сэкономить 2 байта до этой даты. Каждое целочисленное значение представляет собой 3,33 миллисекунды. Сжатие исчерпывает первые 2 байта в первые пять минут после 4:00, и становится необходимо четыре байта. Таким образом, сжатие может сэкономить только 1 байт после 4:00. Если тип данных datetime сжат, как другие целые числа, сжатие экономит 2 байта в дате. |
| date | No | Использует целочисленное представление данных с использованием трехбайтных значений. Это представляет дату из 0001-01-01. Для современных дат сжатие строк использует все 3 байта. При этом экономии не получается. |
| time | No | Использует целочисленное представление данных с помощью 3 – 6 байт. Существуют различные точности, начинающиеся с 0 до 9, которые могут занять 3 – 6 байт. Сжатое место используется следующим образом. Точность = 0. Байт = 3. Каждое целочисленное значение представляет собой одну секунду. Сжатие может представлять время до 18:00, используя 2 байта, потенциально экономя 1 байт. Точность = 1. Байт = 3. Каждое целочисленное значение представляет собой 1/10 секунды. Сжатие использует третий байт до 2:00. В результате возникает небольшая экономия. Точность = 2. Байт = 3. Как и в предыдущем случае, вряд ли будет достигнута экономия. Точность = 3. Байт = 4. Так как первые 3 байта принимают 5AM, этот параметр достигает мало экономии. Точность = 4. Байт = 4. Первые 3 байта берутся в первые 27 секунд. Экономии не ожидается. Точность = 5, байты = 5. Пятый байт будет использоваться после 12-полденя. Точность = 6 и 7, байты = 5. При этом экономии не получается. Точность = 8, байты = 6. Шестой байт будет использоваться после 3AM. В хранилище для сжатия строк нет изменений. В целом при сжатии типа данных time может ожидаться небольшая экономия. |
| datetime2 | Да | Использует целочисленное представление данных с помощью 6 – 9 байт. Первые 4 байта представляют дату. Байты, принятые временем, зависят от точности указанного времени. Целочисленное значение представляет количество дней, начиная с 0001-01-01 верхней границы 12/31.9999. Для представления даты в 2005 году сжатие занимает 3 байта.Нет экономии времени, так как она позволяет 2 – 4 байта для различных точности времени. Таким образом, при точности в одну секунду сжатие использует для времени 2 байта, начиная использовать второй байт после 255 секунд. |
| datetimeoffset | Да | Напоминает datetime2, за исключением того, что имеется 2 байта часового пояса формата (HH:mm).Так же как и для типа datetime2, сжатие может сохранить 2 байта. Для значений часового пояса mm значение может быть 0 в большинстве случаев. Таким образом, сжатие может сохранить 1 байт.Изменений в хранении сжатой строки нет. |
| char | Да | Конечные символы заполнения удаляются. Ядро СУБД вставляет один и тот же символ заполнения независимо от используемого параметров сортировки. |
| varchar | No | Не влияет. |
| text | No | Не влияет. |
| nchar | Да 1 | Конечные символы заполнения удаляются. Ядро СУБД вставляет один и тот же символ заполнения независимо от используемого параметров сортировки. |
| nvarchar | Нет 1 | Не влияет. |
| ntext | No | Не влияет. |
| binary | Да | Замыкающие нули удаляются. |
| varbinary | No | Не влияет. |
| Изображение | No | Не влияет. |
| курсор | No | Не влияет. |
| timestamp / rowversion | Да | Использует целочисленное представление данных с использованием восьмибайтных значений. Существует счетчик меток времени, который поддерживается для каждой базы данных, и его значение начинается с 0. Сжатие возможно и с другими целыми значениями. |
| sql_variant | No | Не влияет. |
| uniqueidentifier | No | Не влияет. |
| table | No | Не влияет. |
| xml | Нет 2 | Не влияет. |
| Определяемые пользователем типы | No | Имеет внутреннее представление varbinary. |
| FILESTREAM | No | Имеет внутреннее представление varbinary. |
1 Сжатие Юникода поддерживает типы данных nchar и nvarchar фиксированной длины. Значения данных, хранящиеся вне строки или в столбцах nvarchar(max), не сжимаются. Сжатие Юникода не поддерживается для данных nvarchar(max), даже если он хранится в строке.
2 Внестрочное сжатие данных не сжимается при включении сжатия данных. Например, XML-запись, размер которой превышает 8 060 байт, использует внестровые страницы, которые не сжимаются.