數值在Oracle的內部儲存

lhrbest發表於2017-07-11

數值在Oracle的內部儲存



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數值在Oracle的內部儲存:

Oracle在資料庫內部透過相應的演算法轉換來進行資料儲存,這裡簡單介紹Oracle的Number型數值儲存及轉換。可以透過DUMP函式來轉換數字的儲存形式,一個簡單的輸出類似如下格式:

sys@NEI> select dump(1),dump(1,16) from dual;
DUMP(1)            DUMP(1,16)
------------------ -----------------
Typ=2 Len=2: 193,2 Typ=2 Len=2: c1,2

DUMP函式的輸出格式類似:

型別 <[長度]>,符號/指數位 [數字1,數字2,數字3,……,數字20]

其中各引數的含義如下:

·型別指欄位資料型別,Number型,Type=2(型別程式碼可以從Oracle的文件上查到);
·長度指儲存的位元組數;
·符號/指數位用於代表數字的正負及指數值;
·資料儲存。

在儲存上,Oracle對正數和負數分別進行儲存轉換。而0既不屬於正數,也不屬於負數,是單獨進行處理的。

sys@NEI> select dump(0),dump(0,16) from dual;
DUMP(0)          DUMP(0,16)
---------------- ---------------
Typ=2 Len=1: 128 Typ=2 Len=1: 80

在以上的輸出中,0以十六進位制0x80儲存,僅包含了符號位,未包含資料位。為什麼用0x80儲存呢?注意0x80其二進位制表示為1000 0000,2Bytes如果同時用來表示正數和負數,那麼0x80正好將編碼進行了等分,所以0x80用來表示0數值。

有了0值劃分之後,符號位大於80的就是正數,符號位小於80的就是負數。接下來看看數值的儲存,以下是數值1的儲存輸出:

sys@NEI> select dump(1),dump(1,16) from dual;
DUMP(1)            DUMP(1,16)
------------------ -----------------
Typ=2 Len=2: 193,2 Typ=2 Len=2: c1,2

數值1的符號位為193,表示這是一個正數,而1使用的是數值2來儲存。這是因為在C語言中0作為字串終結符被保留,所以數值1使用2儲存,進一步地,所有的正數都是透過“加1”進行儲存表示的。

簡單地說,正數以及負數安裝如下規則儲存。

·正數:加1儲存。
·負數:被101減。

接下來再來看看指數位的作用,根據科學計數法可以知道,任何一個實數S都可以描述為A.B×10^n的形式(A表示整數部分,B表示小數部分,而n表示10的指數部分)。當S大於1時,N大於等於0,S小於1時,N小於0。

儲存中的指數位可以透過如下方式換算出來。

·正數:指數=符號/指數位-193(0xC1)
·負數:指數=62(0x3E)- 第一位元組

去除指數位,實際上從<數字 1>開始才是有效的資料位,根據指數及第一位的數值就可以將儲存的數值還原出來,所以Oracle儲存的計算方法為:

∑<資料位n>×100^(指數-N)
注意這裡N是有效位數的順序位,第一個有效位的N=0。

來看一下以下的示例說明:

sys@NEI> select dump(123456.789) from dual;
DUMP(123456.789)
-------------------------------
Typ=2 Len=6: 195,13,35,57,79,91

<指數位>=195 - 193 = 2
<數字1>=13 - 1 = 12 *100^(2-0) = 120000
<數字2>=35 - 1 = 34 *100^(2-1) = 3400
<數字3>=57 - 1 = 56 *100^(2-2) = 56
<數字4>=79 - 1 = 78 *100^(2-3) = .78
<數字5>=91 - 1 = 90 *100^(2-4) = .009
    ∑ = 123456.789

sys@NEI> select dump(-123456.789) from dual;
DUMP(-123456.789)
----------------------------------
Typ=2 Len=7: 60,89,67,45,23,11,102
<指數位>=62 - 60 = 2
<數字1>=101 - 89 = 12 *100^(2-0) = 120000
<數字2>=101 - 67 = 34 *100^(2-1) = 3400
<數字3>=101 - 45 = 56 *100^(2-2) = 56
<數字4>=101 - 23 = 78 *100^(2-3) = .78
<數字5>=101 - 11 = 90 *100^(2-4) = .009
    ∑ = 123456.789(-)

注意在負數末尾會加入102,也就是十六進位制的0x66作為標記,這可以被看作符號位,表示負數,同時也是為了排序的需要,-123456.789在資料庫中實際儲存為60,89,67,45,23,11,而-123456.78901在資料庫中實際儲存為60,89,67,45,23,11,91,可見,如果不在最後加上102,在排序時會出現 -123456.789 < -123456.78901的情況。由於正數的表示範圍是0x01~0x64,負數的表示範圍是0x65~0x02。因此,不會在表示數字時出現0x66的。

- The End -






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