MySQL VARCHAR 類型完整指南：最大值、儲存效率與實踐範例徹底解說

1 1. 介紹
2 2. VARCHAR類型的基礎
3 3. MySQL 的 VARCHAR 類型的最大值
4 4. 儲存效率與考量點
5 5. 選擇 VARCHAR(255) 的常見原因
6 6. 實踐範例與最佳實務
7 7. 常見問題 (FAQ)
8 8. 總結

1. 介紹

在 MySQL 中設計資料庫時，準確理解 VARCHAR 類型的最大值和規格是非常重要的。特別是，因為它會影響資料庫的儲存效率和效能，因此需要選擇最佳的設定。

本文以「MySQL VARCHAR 最大」為主題，從 VARCHAR 類型的基礎特性到最大值、儲存效率的詳細說明，以及實際使用範例，廣泛地進行說明。透過閱讀本文，您可以學習到以下要點。

VARCHAR 類型的基礎規格和用途
關於 VARCHAR 類型最大長的技術細節
高效資料庫設計的最佳實務

本文內容適合初學者到中級的資料庫工程師或程式設計師，請務必閱讀至最後。

2. VARCHAR類型的基礎

VARCHAR類型是什麼？

VARCHAR類型是 MySQL 中用於儲存可變長度字串資料的資料類型。由於具有可變長度的特性，所需的儲存容量會根據字串資料的長度而變化。這種靈活性使得與 CHAR 類型相比，儲存效率更高，在資料庫設計中被廣泛使用。

與 CHAR 類型的差異

CHAR 類型是用於儲存固定長度字串的資料類型。即使字串資料較短，也會添加空格以達到指定的長度。另一方面，VARCHAR 類型則根據實際儲存的字串長度來決定儲存容量，因此沒有浪費。

資料類型	特徵	使用範例
CHAR	固定長，適合短資料	郵遞區號，國家代碼
VARCHAR	可變長，適合長字串	姓名，電子郵件地址

例如，讓我們看看以下的 SQL：

CREATE TABLE example (
    char_column CHAR(10),
    varchar_column VARCHAR(10)
);

在這種情況下，char_column 始終會消耗 10 個字元的儲存空間，但 varchar_column 只會消耗實際資料長度加上 1-2 位元組的長度前綴。

用途與適當的使用區分

CHAR 類型：長度固定，或幾乎一定的資料（例如：國家代碼或郵遞區號）。
VARCHAR 類型：長度可變，並重視儲存效率的資料（例如：使用者名稱或電子郵件地址）。

VARCHAR 類型由於其靈活性與效率性，在一般的資料庫設計中，常被用作預設的字串類型。

3. MySQL 的 VARCHAR 類型的最大值

VARCHAR 類型的最大長是什麼？

MySQL 中，可以設定給 VARCHAR 類型的最大長度取決於資料庫的規格或字元集。VARCHAR 類型的最大長度可以在 1-65,535 位元組的範圍內設定。不過，這個數值不僅受實際資料長度的影響，還會受到表格結構或使用的字元集的限制。

具體的限制條件

字元集的影響

- MySQL 中，根據字元集，每個字元的位元組數會不同。
- 範例:
  - utf8（1 字元 = 最大 3 位元組）
  - utf8mb4（1 字元 = 最大 4 位元組）

因此，使用 utf8mb4 的情況下，VARCHAR 類型的最大長度會限制在 16,383 字元（4 位元組 × 16,383 = 65,532 位元組）。

表格整體的行大小

MySQL 的 InnoDB 儲存引擎中，每行資料的大小最大為 65,535 位元組。這其中包含表格內所有欄位的資料大小，因此 VARCHAR 類型的最大長度也會受到影響。

計算範例: VARCHAR(255)

接下來，以 VARCHAR(255) 作為具體範例來考量。

字元集為 utf8mb4 的情況:
1 字元 = 最大 4 位元組
VARCHAR(255) 的最大大小 = 255 × 4 位元組 = 1,020 位元組 + 長度前綴（2 位元組）
總計需要 1,022 位元組。

考量這些因素，在表格設計時，需要謹慎計算資料大小。

SQL 查詢範例: 最大長度的設定

以下的範例，使用 utf8mb4 字元集，建立一個可以儲存最大 16,383 字元的 VARCHAR 類型欄位。

CREATE TABLE example (
    large_text VARCHAR(16383)
) CHARACTER SET utf8mb4;

在這個查詢中，large_text 欄位會根據字元集消耗最大 65,532 位元組。

實務上的注意點

最佳化 VARCHAR 的長度: 如果將 VARCHAR 類型的長度設定得過大，可能会導致儲存空間的浪費或效能降低。選擇適當的長度非常重要。
意識到使用的字元集: 特別是使用 utf8mb4 的情況下，可以儲存包含表情符號或特殊字元等資料，但會影響儲存效率，因此需要注意。

4. 儲存效率與考量點

VARCHAR 型的儲存效率機制

VARCHAR 型是用來儲存可變長度字串的資料類型，能夠實現高效的儲存空間利用。然而，效率會因設定和設計而異，因此理解以下要點非常重要。

依資料實際長度使用儲存空間

VARCHAR 型會根據儲存資料的實際長度來消耗儲存空間。
例如：在 VARCHAR(100) 中儲存「Hello」這 5 個字元時，所需的儲存空間為 5 個字元 + 長度前綴（1-2 位元組）。

長度前綴

VARCHAR 型的資料會附加一個表示其長度的前綴。
- 資料長度在 255 位元組以下的情況: 前綴為 1 位元組。
- 資料長度在 256 位元組以上的情況: 前綴為 2 位元組。
例如：在 VARCHAR(255) 中儲存 200 個字元的資料時，會使用 200 位元組 + 1 位元組（前綴）。

與行大小限制的關係

MySQL 的 InnoDB 儲存引擎中，每行的大小最大限制為 65,535 位元組。然而，如果表格內有多個 VARCHAR 型欄位，則總大小必須符合此限制。

考量範例:
以下 SQL 可能違反一行大小限制。

  CREATE TABLE example (
      column1 VARCHAR(32767),
      column2 VARCHAR(32767)
  ) CHARACTER SET utf8mb4;

utf8mb4 的情況下，一個字元最大為 4 位元組，因此 32767 × 4 位元組（column1）＋ 32767 × 4 位元組（column2） = 131,068 位元組，超過限制。
解決方案: 視需要使用 TEXT 型，或減少 VARCHAR 型的長度來避免限制。

提升儲存效率的最佳實務

適當設定欄位的長度

VARCHAR 型的長度應根據實際儲存資料的長度來決定為理想。
例如：儲存使用者名稱時，VARCHAR(50) 通常就足夠了。

與 CHAR 型的區分使用

如果資料長度固定或幾乎固定，則 CHAR 型更有效率。
例如：郵遞區號（5 位固定）使用 CHAR(5)。

考量字元集

僅在必要時選擇 utf8mb4，若重視儲存效率，則選擇 utf8 或其他輕量字元集。

適當的索引設計

為 VARCHAR 型欄位設定索引時，太長的值可能會降低效能。
透過利用部分索引，可以提升索引效率。

實務中的注意點

為了最大化儲存效率和效能，在表格設計時，請確認以下事項:
每個欄位的適當資料類型和長度。
確保整體行大小不超過 MySQL 的限制。
處理長大字串資料時，考慮使用 TEXT 型或外部儲存。

5. 選擇 VARCHAR(255) 的常見原因

為什麼 VARCHAR(255) 經常被使用？

在 MySQL 的資料庫設計中，VARCHAR(255) 被許多開發者視為預設選擇。其原因涉及歷史背景、技術限制以及相容性問題。以下將詳細說明 VARCHAR(255) 被普遍選擇的理由。

1. 歷史背景

在過去的 MySQL 中，可設定於索引的最大長度限制為 255 位元組。雖然此限制現在已放寬，但許多開發者仍延續當時的慣例，因此 255 這個數值被廣泛使用。

2. 與索引限制的關聯

在 VARCHAR 類型的欄位設定索引時，若索引大小過大，可能導致效能降低。VARCHAR(255) 具有適中的長度，在許多使用情境中不會對索引設定造成問題。

範例：
建立具有索引的 VARCHAR 欄位表格時：

  CREATE TABLE users (
      username VARCHAR(255),
      PRIMARY KEY(username)
  );

255 位元組雖然取決於字元集，但足以涵蓋許多字串資料。

3. 相容性的觀點

其他資料庫引擎或框架也常將 VARCHAR(255) 作為標準設定。這有助於在從 MySQL 遷移至其他資料庫時確保相容性。

範例：WordPress 等 CMS 在許多表格中採用 VARCHAR(255)。這是為了維持各種伺服器環境和設定的相容性。

4. 實務上的彈性

VARCHAR(255) 足以儲存許多字串資料（範例：姓名、電子郵件地址、簡短說明文字）的長度。

範例：
使用者名稱：50-100 個字元為常見長度。
電子郵件地址：規格上最大 320 個字元，但 255 個字元即可涵蓋幾乎所有。

若設定過短的長度，可能無法因應未來的資料擴充，因此 255 提供適度的平衡。

5. 與 utf8mb4 的關聯

使用 utf8mb4 字元集時，每個字元最多需要 4 位元組。因此，VARCHAR(255) 最多需要 255 × 4 = 1,020 位元組（+2 位元組的長度前綴）。即使考慮到列大小限制（65,535 位元組），這也足夠容納。

選擇 VARCHAR(255) 時的注意事項

避免過度設定：
VARCHAR(255) 雖然方便，但並非總是最佳選擇。根據資料特性選擇適當長度非常重要。
範例：國家代碼或郵遞區號等固定長度資料，使用 CHAR 型態更有效率。
考慮資料庫設計整體：
若將表格內所有欄位都設定為 VARCHAR(255)，可能降低儲存效率，並有超過列大小限制的風險。

6. 實踐範例與最佳實務

實際使用範例：VARCHAR 類型的設定

VARCHAR 類型是一種高度靈活的資料類型，但在實際使用時，需要掌握一些注意事項和最佳實務。本節將說明具體的使用範例，以及有效利用的要點。

1. 依據使用情境的設計

短字符串的情況

在儲存短字符串（例如：使用者名稱或郵遞區號）時，適當使用 VARCHAR 類型可以提升儲存效率。

範例：
設計儲存使用者名稱的表格時：

  CREATE TABLE users (
      id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
      username VARCHAR(50) NOT NULL
  );

VARCHAR(50) 是涵蓋大多數使用者名稱的足夠長度。

長字符串的情況

處理長字符串（例如：評論或評價）時，VARCHAR 類型也很有用。不過，如果最大長度很大，則需考慮儲存限制。

範例：
設計儲存評價的表格時：

  CREATE TABLE reviews (
      id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
      review_text VARCHAR(1000)
  );

過長的資料可能會被截斷，因此需依據資料規格設定長度。

2. 考量儲存效率的設定

VARCHAR 類型的長度會直接影響資料量。透過適當設定長度，可以抑制無謂的儲存消耗。

注意事項：
避免指定 VARCHAR(255) 等過大的長度。
必要時，考慮使用 TEXT 類型。

部分索引的活用

在對長字符串設定索引時，使用部分索引可以提升效率。

範例：

  CREATE TABLE articles (
      id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
      title VARCHAR(500),
      INDEX (title(100))
  );

透過限制索引長度，可以改善儲存效率和效能。

3. 錯誤處理

試圖插入超過 VARCHAR 類型最大長度的資料時，依據 MySQL 的設定，會發生錯誤或警告。

錯誤範例：

  INSERT INTO users (username) VALUES ('a'.repeat(100)); -- 發生錯誤

對策：
在應用程式端進行適當的資料驗證。
啟用 STRICT 模式，以維持資料的完整性。

4. 最佳實務

最佳化長度

分析要儲存的資料最大長度，並設定稍有餘裕的長度。
範例：電子郵件地址則可使用 VARCHAR(320) 來涵蓋規格。

與 CHAR 類型的區分使用

固定長度資料使用 CHAR 類型，VARCHAR 類型則限於可變長度資料。

考量整體表格設計

VARCHAR 類型欄位過多時，請注意行大小不會過大。
必要時，進行將資料分割至其他表格等工夫。

總結

VARCHAR 類型是 MySQL 中最靈活的字符串資料類型。透過適當的長度設定和高效索引設計，可以最大限度地發揮效能和儲存效率。請參考這些實務方法，追求最佳的資料庫設計。

7. 常見問題 (FAQ)

Q1. VARCHAR 型與 TEXT 型的差異是什麼？

A:VARCHAR 型與 TEXT 型都可以儲存字串資料，但主要差異如下。

項目	VARCHAR	TEXT
儲存空間	直接儲存在表格內	儲存在外部儲存空間
最大長度	最大 65,535 位元組	最大 65,535 位元組（TEXT 型全般）
索引	可以設定在整個欄位	僅能設定部分索引
用途	短字串資料（例如：姓名）	長文本資料（例如：文章內容）

選擇標準：

VARCHAR 型適合短的可變長字串資料。
TEXT 型用於處理非常長的字串（例如：部落格文章或留言）。

Q2. 當插入超過 VARCHAR 長度的資料時會發生什麼？

A:MySQL 的行為取決於 SQL 模式的設定。

STRICT 模式啟用時（推薦設定）

會發生錯誤，資料不會被插入。
例如：
sql SET sql_mode = 'STRICT_ALL_TABLES'; INSERT INTO users (username) VALUES ('a'.repeat(300)); -- 發生錯誤

STRICT 模式停用時

超過的資料會自動被截斷，並產生警告訊息。
此行為會影響資料的完整性，因此推薦啟用 STRICT 模式。

Q3. utf8 與 utf8mb4 的差異是什麼？

A:utf8mb4 是 utf8 的擴充版，能支援表情符號和特殊 Unicode 字元。

項目	utf8	utf8mb4
單一字元的的最大位元組數	3 位元組	4 位元組
可支援的字元	基本的 Unicode 字元	Unicode 的所有字元（包含表情符號）