Oracle Number型数值存储与转换的实现详解

张兴康 · 发表于 2020-7-28 13:42:15

Oracle在数据库内部通过相应的算法转换来进行数据存储,本文简单介绍Oracle的Number型数值存储及转换.这个内容是为了回答留言板上的2119号问题.
我们可以通过DUMP函数来转换数字的存储形式,一个简单的输出类似如下格式:
SQL> select dump(1) from dual;DUMP(1)
         ------------------
         Typ=2 Len=2: 193,2

DUMP函数的输出格式类似:
类型 <[长度]>，符号/指数位 [数字1，数字2，数字3，......，数字20]
各位的含义如下:

1.类型: Number型,Type=2 (类型代码可以从Oracle的文档上查到)
2.长度:指存储的字节数
3.符号/指数位
在存储上,Oracle对正数和负数分别进行存储转换:
正数：加1存储(为了避免Null)
负数：被101减,如果总长度小于21个字节，最后加一个102(是为了排序的需要)
指数位换算:
正数：指数=符号/指数位 - 193 (最高位为1是代表正数)
负数：指数=62 - 第一字节
4.从<数字1>开始是有效的数据位
从<数字1>开始是最高有效位,所存储的数值计算方法为：
将下面计算的结果加起来：
每个<数字位>乘以100^(指数-N) (N是有效位数的顺序位，第一个有效位的N=0)
5. 举例说明
SQL> select dump(123456.789) from dual;DUMP(123456.789)
         -------------------------------
         Typ=2 Len=6: 195,13,35,57,79,91

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

SQL> select dump(-123456.789) from dual;DUMP(-123456.789)
         ----------------------------------
         Typ=2 Len=7: 60,89,67,45,23,11,102

<指数>    62 - 60 = 2(最高位是0，代表为负数)
<数字1> 101 - 89 = 12 *100^(2-0) 120000
<数字2> 101 - 67 = 34 *100^(2-1) 3400
<数字3> 101 - 45 = 56 *100^(2-2) 56
<数字4> 101 - 23 = 78 *100^(2-3) .78
<数字5> 101 - 11 = 90 *100^(2-4) .009
　                            123456.789(-)
现在再考虑一下为什么在最后加102是为了排序的需要，-123456.789在数据库中实际存储为
60,89,67,45,23,11
而-123456.78901在数据库中实际存储为
60,89,67,45,23,11,91
可见，如果不在最后加上102，在排序时会出现-123456.789<-123456.78901的情况。
对于2119号提问,第一个问题是:
1.请问为什么193,2各代表什么意思？
从上面就可以看到答案了.
2.还有NUMBER数字类型为什么有2个字节的长度呢？
对于这个问题,我想我们应该知道,所有数据类型最终在计算机里都以二进制存储,实际上所谓的数据类型都是我们定义的.所以存储只由算法决定.
所以这个问题是不成立的.比如:

SQL> select dump(110) from dual;DUMP(110)
         ---------------------
         Typ=2 Len=3: 194,2,11SQL> select dump(1100) from dual;DUMP(1100)
         -------------------
         Typ=2 Len=2: 194,12

我们会看到,虽然1100>110,但是存储上1100却只占2字节,而110却占了3个字节.