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SQL 数据库设计储存表时日期时间字段类型 DATETIME 和 TIMESTAMP 的选择

admin
2025年6月3日 9:12 本文热度 410

一、不要用字符串存储日期


和许多数据库初学者一样,笔者在早期学习阶段也曾尝试使用字符串(如 VARCHAR)类型来存储日期和时间,甚至一度认为这是一种简单直观的方法。毕竟,'YYYY-MM-DD HH:MM:SS' 这样的格式看起来清晰易懂。


但是,这是不正确的做法,主要会有下面两个问题:

1、空间效率:与 MySQL 内建的日期时间类型相比,字符串通常需要占用更多的存储空间来表示相同的时间信息。

2、查询与计算效率低下:

  • 比较操作复杂且低效:基于字符串的日期比较需要按照字典序逐字符进行,这不仅不直观(例如,'2024-05-01' 会小于 '2024-1-10'),而且效率远低于使用原生日期时间类型进行的数值或时间点比较。

  • 计算功能受限无法直接利用数据库提供的丰富日期时间函数进行运算(例如,计算两个日期之间的间隔、对日期进行加减操作等),需要先转换格式,增加了复杂性。

  • 索引性能不佳:基于字符串的索引在处理范围查询(如查找特定时间段内的数据)时,其效率和灵活性通常不如原生日期时间类型的索引。


二、DATETIME 和 TIMESTAMP 选择


DATETIME 和 TIMESTAMP 是 MySQL 中两种非常常用的、用于存储包含日期和时间信息的数据类型。它们都可以存储精确到秒(MySQL 5.6.4+ 支持更高精度的小数秒)的时间值。那么,在实际应用中,我们应该如何在这两者之间做出选择呢?


下面我们从几个关键维度对它们进行对比:


1、时区信息


DATETIME 类型存储的是字面量的日期和时间值,它本身不包含任何时区信息。当你插入一个 DATETIME 值时,MySQL 存储的就是你提供的那个确切的时间,不会进行任何时区转换。


这样就会有什么问题呢? 如果你的应用需要支持多个时区,或者服务器、客户端的时区可能发生变化,那么使用 DATETIME 时,应用程序需要自行处理时区的转换和解释。如果处理不当(例如,假设所有存储的时间都属于同一个时区,但实际环境变化了),可能会导致时间显示或计算上的混乱。


TIMESTAMP 和时区有关。存储时,MySQL 会将当前会话时区下的时间值转换成 UTC(协调世界时)进行内部存储。当查询 TIMESTAMP 字段时,MySQL 又会将存储的 UTC 时间转换回当前会话所设置的时区来显示。


这意味着,对于同一条记录的 TIMESTAMP 字段,在不同的会话时区设置下查询,可能会看到不同的本地时间表示,但它们都对应着同一个绝对时间点(UTC 时间)。这对于需要全球化、多时区支持的应用来说非常有用。


下面实际演示一下!


建表 SQL 语句:

CREATE TABLE`time_zone_test` (`id`bigint(20NOTNULL AUTO_INCREMENT,`date_time` datetime DEFAULTNULL,`time_stamp`timestampNOTNULLDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,  PRIMARY KEY (`id`)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;


插入一条数据(假设当前会话时区为系统默认,例如 UTC+0):

INSERT INTO time_zone_test(date_time,time_stamp) VALUES(NOW(),NOW());


查询数据(在同一时区会话下):

SELECT date_time, time_stamp FROM time_zone_test;


结果:

+---------------------+---------------------+| date_time           | time_stamp          |+---------------------+---------------------+| 2020-01-11 09:53:32 | 2020-01-11 09:53:32 |+---------------------+---------------------+


现在,修改当前会话的时区为东八区 (UTC+8):

SET time_zone = '+8:00';


再次查询数据:

TIMESTAMP 的值自动转换为 UTC+8 时间+---------------------+---------------------+| date_time           | time_stamp          |+---------------------+---------------------+| 2020-01-11 09:53:32 | 2020-01-11 17:53:32 |+---------------------+---------------------+


展:MySQL 时区设置常用 SQL 命令

# 查看当前会话时区SELECT @@session.time_zone;# 设置当前会话时区SETtime_zone = 'Europe/Helsinki';SETtime_zone = "+00:00";# 数据库全局时区设置SELECT @@global.time_zone;# 设置全局时区SETGLOBALtime_zone = '+8:00';SETGLOBALtime_zone = 'Europe/Helsinki';


2、占用空间

下图是 MySQL 日期类型所占的存储空间(官方文档传送门:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/storage-requirements.html):



在 MySQL 5.6.4 之前,DateTime 和 TIMESTAMP 的存储空间是固定的,分别为 8 字节和 4 字节。但是从 MySQL 5.6.4 开始,它们的存储空间会根据毫秒精度的不同而变化,DateTime 的范围是 5~8 字节,TIMESTAMP 的范围是 4~7 字节。


3、表示范围

TIMESTAMP 表示的时间范围更小,只能到 2038 年:

  • DATETIME:'1000-01-01 00:00:00.000000' 到 '9999-12-31 23:59:59.999999'

  • TIMESTAMP:'1970-01-01 00:00:01.000000' UTC 到 '2038-01-19 03:14:07.999999' UTC


4、性能

由于 TIMESTAMP 在存储和检索时需要进行 UTC 与当前会话时区的转换,这个过程可能涉及到额外的计算开销,尤其是在需要调用操作系统底层接口获取或处理时区信息时。虽然现代数据库和操作系统对此进行了优化,但在某些极端高并发或对延迟极其敏感的场景下,DATETIME 因其不涉及时区转换,处理逻辑相对更简单直接,可能会表现出微弱的性能优势。

为了获得可预测的行为并可能减少 TIMESTAMP 的转换开销,推荐的做法是在应用程序层面统一管理时区,或者在数据库连接/会话级别显式设置 time_zone 参数,而不是依赖服务器的默认或操作系统时区。


三、数值时间戳是更好的选择吗?


除了上述两种类型,实践中也常用整数类型(INT 或 BIGINT)来存储所谓的“Unix 时间戳”(即从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 起至目标时间的总秒数,或毫秒数)。


这种存储方式的具有 TIMESTAMP 类型的所具有一些优点,并且使用它的进行日期排序以及对比等操作的效率会更高,跨系统也很方便,毕竟只是存放的数值。缺点也很明显,就是数据的可读性太差了,你无法直观的看到具体时间。


时间戳的定义如下:

时间戳的定义是从一个基准时间开始算起,这个基准时间是「1970-1-1 00:00:00 +0:00」,从这个时间开始,用整数表示,以秒计时,随着时间的流逝这个时间整数不断增加。这样一来,我只需要一个数值,就可以完美地表示时间了,而且这个数值是一个绝对数值,即无论的身处地球的任何角落,这个表示时间的时间戳,都是一样的,生成的数值都是一样的,并且没有时区的概念,所以在系统的中时间的传输中,都不需要进行额外的转换了,只有在显示给用户的时候,才转换为字符串格式的本地时间。

数据库中实际操作:

-- 将日期时间字符串转换为 Unix 时间戳 (秒)mysql> SELECTUNIX_TIMESTAMP('2020-01-11 09:53:32');+---------------------------------------+| UNIX_TIMESTAMP('2020-01-11 09:53:32'|+---------------------------------------+|                            1578707612 |+---------------------------------------+1 row in set (0.00 sec)-- 将 Unix 时间戳 (秒) 转换为日期时间格式mysql> SELECT FROM_UNIXTIME(1578707612);+---------------------------+| FROM_UNIXTIME(1578707612|+---------------------------+| 2020-01-11 09:53:32       |+---------------------------+1 row in set (0.01 sec)


四、PostgreSQL 中没有 DATETIME


由于有读者提到 PostgreSQL(PG) 的时间类型,因此这里拓展补充一下。PG 官方文档对时间类型的描述地址:https://www.postgresql.org/docs/current/datatype-datetime.html。


PostgreSQL 时间类型总结


可以看到,PG 没有名为 DATETIME 的类型:

  • PG 的 TIMESTAMP WITHOUT TIME ZONE在功能上最接近 MySQL 的 DATETIME。它存储日期和时间,但不包含任何时区信息,存储的是字面值。

  • PG 的TIMESTAMP WITH TIME ZONE (或 TIMESTAMPTZ) 相当于 MySQL 的 TIMESTAMP。它在存储时会将输入值转换为 UTC,并在检索时根据当前会话的时区进行转换显示。

对于绝大多数需要记录精确发生时间点的应用场景,TIMESTAMPTZ是 PostgreSQL 中最推荐、最健壮的选择,因为它能最好地处理时区复杂性。


五、总结


MySQL 中时间到底怎么存储才好?DATETIME?TIMESTAMP?还是数值时间戳?

并没有一个银弹,很多程序员会觉得数值型时间戳是真的好,效率又高还各种兼容,但是很多人又觉得它表现的不够直观。

《高性能 MySQL 》这本神书的作者就是推荐 TIMESTAMP,原因是数值表示时间不够直观。下面是原文:


每种方式都有各自的优势,根据实际场景选择最合适的才是王道。下面再对这三种方式做一个简单的对比,以供大家实际开发中选择正确的存放时间的数据类型:

类型
存储空间
日期格式
日期范围
是否带时区信息
DATETIME
5~8 字节
YYYY-MM-DD hh:mm:ss[.fraction]
1000-01-01 00:00:00[.000000] ~ 9999-12-31 23:59:59[.999999]
TIMESTAMP
4~7 字节
YYYY-MM-DD hh:mm:ss[.fraction]
1970-01-01 00:00:01[.000000] ~ 2038-01-19 03:14:07[.999999]
数值型时间戳
4 字节
全数字如 1578707612
1970-01-01 00:00:01 之后的时间


择建议小结:

  • TIMESTAMP 的核心优势在于其内建的时区处理能力。数据库负责 UTC 存储和基于会话时区的自动转换,简化了需要处理多时区应用的开发。如果应用需要处理多时区,或者希望数据库能自动管理时区转换,TIMESTAMP 是自然的选择(注意其时间范围限制,也就是 2038 年问题)。

  • 如果应用场景不涉及时区转换,或者希望应用程序完全控制时区逻辑,并且需要表示 2038 年之后的时间,DATETIME 是更稳妥的选择。

  • 如果极度关注比较性能,或者需要频繁跨系统传递时间数据,并且可以接受可读性的牺牲(或总是在应用层转换),数值时间戳是一个强大的选项。


作者丨Guide
来源丨公众号:JavaGuide(ID:JavaGuide)


该文章在 2025/6/3 9:15:58 编辑过
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