探索 MySQL 中 VARCHAR(255) 的演变及其对数据库设计的影响

在 MySQL 领域，关于 VARCHAR(255) 的讨论始终不绝于耳。近期，在一个 MySQL 课程讨论区，我注意到有人提及了这一话题。这让我回想起自己初涉 MySQL 数据库设计时，一位经验丰富的同事建议动态字符串字段应使用 VARCHAR(255) 而非 VARCHAR(256)。当时，对于这一建议背后的原因，我并不十分明了，只知道这是出于节省空间的考虑。后来经过深入研究官方文档和一系列测试，我终于揭开了这一谜团。趁此机会，我将这些心得整理分享给大家。

在探讨 VARCHAR(255) 与 VARCHAR(256) 的区别时，我们主要关注两个方向：存储空间和索引键长度。注：未必一定是 256，只是作为超出临界值 255 的例子。另，本文基于 INNODB 存储引擎讨论，这里还是要说明一下。

存储空间分析

VARCHAR 类型用于存储可变长度的字符串。其存储需求不仅包括字符串本身，还需额外 1 或 2 个字节来记录字符串长度。具体来说，如果字符串长度在 0-255 字节之间，则需额外 1 个字节；若超过 255 字节，则需 2 个字节。

字符串的存储空间受三个因素影响：实际长度、最大可能长度以及字符集。

实例解析

假设有一个名为 memo 的列，其类型为 VARCHAR(255)。

• 对于 ASCII 或 Latin 这样的单字节字符集，字符串’abcd’的存储空间为 4（字符串实际长度）+ 1（长度记录字节）= 5 字节。记录字符串长度的字节为 1，因为最大可能长度为 255 个字节，小于等于 255。

• 然而，若使用 utf8mb4 这样的多字节字符集，一个字符占用 4 字节，那么同样的字符串存储空间则为 4*4（字符串实际长度）+ 2（长度记录字节）= 18 字节。记录字符串长度的字节为 2，因为最大可能长度为 255*4=1020 个字节，大于 255。

小结

在存储空间方面，VARCHAR(255) 与 VARCHAR(256) 的差异主要体现在单字节字符集下，VARCHAR(255) 可以节省 1 个字节的空间。即 255 是临界值。

索引键长度分析

在 MySQL 中，行格式（ROW_FORMAT）决定了记录在磁盘上的存储方式。对于不含 VARCHAR、TEXT 等可变长度字段的表，其行格式为 FIXED，每条记录占用相同空间。而含有这些字段的表则为动态表，每条记录的空间占用是变化的。

动态 ROW_FORMAT 有四种类型：DYNAMIC、COMPRESSED、REDUNDANT、COMPACT。

• 其中，REDUNDANT 和 COMPACT 格式的索引键最大长度为 767 字节。REDUNDANT 用于 MySQL 5.0.3 以前版本，COMPACT 用于 MySQL 5.0.3 到 MySQL 5.7.8 版本。

• 而 DYNAMIC 和 COMPRESSED 格式则可达 3072 字节。DYNAMIC 从 MySQL 5.7.9 版本开始即作为默认格式。

字符集与索引键长度的关系

• 以 utf8mb4 字符集为例，若行格式为 COMPACT，索引键最大长度为 767 字节，这意味着在 utf8mb4 字符集下，索引键长度不能超过 191 字符（767/4=191.75）。而 DYNAMIC 格式则允许 768 字符（3072/4=768）的最大索引键长度。

• 在字符集为 UTF8 这种三字节字符集且行格式 为 REDUNDANT 或 COMPACT 时，索引键最大长度为 255 字符（767/3≈255.667）。

其它不一一列举了。

关键点小结

VARCHAR(255) 与 VARCHAR(256) 在索引键长度上的差异，仅在特定条件下显现，例如字符集为 UTF8（三字节字符集）且行格式为 REDUNDANT 或 COMPACT 时。

总结与思考

VARCHAR(255) 的特殊性仅在某些特定场景下成立。存储空间的 1 个字节差异仅在单字节字符集下有意义，而索引键长度问题仅影响 MySQL 5.7.8 及之前版本且使用三字节字符集比如 UTF8 的情况。

上面提到的 255、767、3072 确实都是不同场合下的临界值。但注意它们的单位是字节，需要根据所使用的字符集做换算。

回顾历史，MySQL 4.1 及之前版本中，VARCHAR 的最大长度确实是 255，这可能是 VARCHAR(255) 最初广泛使用的原因。值得注意的是，在那个时代，VARCHAR(n)的单位是字节。

最终，数据库设计应基于业务需求，结合使用的 MySQL 版本和字符集。在满足需求的前提下，字段长度越短越好，而非盲目遵循或纠结所谓的经验值。毕竟，有些经验在新的时代可能已经不再或不完全适用。