在日常的软件开发工作中,存储时间是一项基础且常见的需求。无论是记录数据的操作时间、金融交易的发生时间,还是行程的出发时间、用户的下单时间等等,时间信息与我们的业务逻辑和系统功能紧密相关。因此,正确选择和使用 MySQL 的日期时间类型至关重要,其恰当与否甚至可能对业务的准确性和系统的稳定性产生显著影响。
本文旨在帮助开发者重新审视并深入理解 MySQL 中不同的时间存储方式,以便做出更合适项目业务场景的选择。
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:
- 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。
- 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。
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:
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:
sql
CREATE TABLE `time_zone_test` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`date_time` datetime DEFAULT NULL,
`time_stamp` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
插入一条数据(假设当前会话时区为系统默认,例如 UTC+0)::
sql
INSERT INTO time_zone_test(date_time,time_stamp) VALUES(NOW(),NOW());
查询数据(在同一时区会话下):
sql
SELECT date_time, time_stamp FROM time_zone_test;
结果:
plain
+---------------------+---------------------+
| 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):
sql
SET time_zone = '+8:00';
再次查询数据:
bash
# 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 |
+---------------------+---------------------+
扩展:MySQL 时区设置常用 SQL 命令
sql
# 查看当前会话时区
SELECT @@session.time_zone;
# 设置当前会话时区
SET time_zone = 'Europe/Helsinki';
SET time_zone = "+00:00";
# 数据库全局时区设置
SELECT @@global.time_zone;
# 设置全局时区
SET GLOBAL time_zone = '+8:00';
SET GLOBAL time_zone = 'Europe/Helsinki';
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:dev.mysql.com/doc/refman/...):
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 58 字节,TIMESTAMP 的范围是 47 字节。
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
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。
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:
sql
-- 将日期时间字符串转换为 Unix 时间戳 (秒)
mysql> SELECT UNIX_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)
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:www.postgresql.org/docs/curren...。
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。
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] | 否 |
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] | 是 |
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 | 否 |
选择建议小结:
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。