8.1. Числовые типы

8.1.1. Целочисленные типы

Типы smallint, integer и bigint хранят целые числа, то есть числа без дробной части, имеющие разные допустимые диапазоны. Попытка сохранить значение, выходящее за рамки диапазона, приведёт к ошибке.

Чаще всего используется тип integer, как наиболее сбалансированный выбор ширины диапазона, размера и быстродействия. Тип smallint обычно применяется, только когда крайне важно уменьшить размер данных на диске. Тип bigint предназначен для тех случаев, когда числа не умещаются в диапазон типа integer.

В SQL определены только типы integer (или int), smallint и bigint. Имена типов int2, int4 и int8 выходят за рамки стандарта, хотя могут работать и в некоторых других СУБД.

8.1.2. Числа с фиксированной точностью

Тип numeric позволяет хранить числа с очень большим количеством цифр и выполнять вычисления точно. Он рекомендуется для хранения денежных сумм и других величин, где важна точность. Однако арифметические операции со значениями numeric выполняются гораздо медленнее, чем с целыми числами или с типами с плавающей точкой, описанными в следующем разделе.

Ниже мы используем следующие термины: масштаб значения numeric определяет количество десятичных цифр в дробной части, справа от десятичной точки, а точность — общее количество значимых цифр в числе, т. е. количество цифр по обе стороны десятичной точки. Например, число 23.5141 имеет точность 6 и масштаб 4. Целочисленные значения можно считать числами с масштабом 0.

Для колонки типа numeric можно настроить и максимальную точность, и максимальный масштаб. Колонка типа numeric объявляется следующим образом:

NUMERIC(точность, масштаб)

Точность должна быть положительной, а масштаб положительным или равным нулю. Альтернативный вариант

NUMERIC(точность)

устанавливает масштаб 0. Форма:

NUMERIC

без указания точности и масштаба создаёт колонку, в которой можно сохранять числовые значения любой точности и масштаба в пределах, поддерживаемых системой. В колонке этого типа входные значения не будут приводиться к какому-либо масштабу, тогда как в колонках numeric с явно заданным масштабом значения подгоняются под этот масштаб. (Стандарт SQL утверждает, что по умолчанию должен устанавливаться масштаб 0, т. е. значения должны приводиться к целым числам. Однако мы считаем это не очень полезным. Если для вас важна переносимость, всегда указывайте точность и масштаб явно.)

Если масштаб значения, которое нужно сохранить, превышает объявленный масштаб колонки, система округлит его до заданного количества цифр после точки. Если же после этого количество цифр слева в сумме с масштабом превысит объявленную точность, произойдёт ошибка.

Числовые значения физически хранятся без каких-либо дополняющих нулей слева или справа. Таким образом, объявляемые точность и масштаб колонки определяют максимальный, а не фиксированный размер хранения. (В этом смысле тип numeric больше похож на тип varchar(n), чем на char(n).) Действительный размер хранения такого значения складывается из двух байт для каждой группы из четырёх цифр и дополнительных трёх-восьми байт.

Помимо обычных чисел тип numeric позволяет сохранить специальное значение NaN, что означает "not-a-number" (не число). Любая операция c NaN выдаёт в результате тоже NaN. Записывая это значение в виде константы в команде SQL, его нужно заключать в апострофы, например так: UPDATE table SET x = 'NaN'. Регистр символов в строке NaN не важен.

Типы decimal и numeric равнозначны. Оба эти типа описаны в стандарте SQL.

8.1.3. Типы с плавающей точкой

Типы данных real и double precision хранят приближённые числовые значения с переменной точностью. На практике эти типы обычно реализуют Стандарт IEEE 754 для двоичной арифметики с плавающей точкой (с одинарной и двойной точностью соответственно), в той мере, в какой его поддерживают процессор, операционная система и компилятор.

Неточность здесь выражается в том, что некоторые значения, которые нельзя преобразовать во внутренний формат, сохраняются приближённо, так что полученное значение может несколько отличаться от записанного. Управление подобными ошибками и их распространение в процессе вычислений является предметом изучения целого раздела математики и компьютерной науки, и здесь не рассматривается. Мы отметим только следующее:

• Если вам нужна точность при хранении и вычислениях (например, для денежных сумм), используйте вместо этого тип numeric.

• Если вы хотите выполнять с этими типами сложные вычисления, имеющие большую важность, тщательно изучите реализацию операций в вашей среде и особенно поведение в крайних случаях (бесконечность, антипереполнение).

• Проверка равенства двух чисел с плавающей точкой может не всегда давать ожидаемый результат.

На большинстве платформ тип real может сохранить значения в пределах от 1E-37 до 1E+37 с точностью не меньше 6 десятичных цифр. Тип double precision предлагает диапазон значений от 1E-307 до 1E+308 и точностью не меньше 15 цифр. Попытка сохранить слишком большие или слишком маленькие значения приведёт к ошибке. Если точность вводимого числа слишком велика, оно будет округлено. При попытке сохранить число, близкое к 0, но непредставимое как отличное от 0, произойдёт ошибка антипереполнения.

В дополнение к обычным числовым значениям типы с плавающей точкой могут содержать следующие специальные значения:

Infinity
-Infinity
NaN Они представляют особые значения, описанные в IEEE 754, соответственно: "бесконечность", "минус бесконечность" и "не число". (Но компьютерах, где арифметика с плавающей точкой не соответствует стандарту IEEE 754, эти значения, вероятно, не будут работать должным образом.) Записывая эти значения в виде констант в команде SQL, их нужно заключать в апострофы, например так: UPDATE table SET x = 'Infinity'. Регистр символов в этих строках не важен.

PostgreSQL также поддерживает форматы float и float(p), оговорённые в стандарте SQL, для указания неточных числовых типов. Здесь p определяет минимально допустимую точность в двоичных цифрах. PostgreSQL воспринимает запись от float(1) до float(24) как выбор типа real, а запись от float(25) до float(53) как выбор типа double precision. Значения p вне допустимого диапазона вызывают ошибку. Если float указывается без точности, подразумевается тип double precision.

8.1.4. Последовательные типы

Типы данных smallserial, serial и bigserial не являются настоящими типами, а представляют собой просто удобное средство для создания колонок с уникальными идентификаторами (подобное свойству AUTO_INCREMENT в некоторых СУБД). В текущей реализации запись:

CREATE TABLE имя_таблицы (
    имя_колонки SERIAL
);

равнозначна следующим командам:

CREATE SEQUENCE имя_таблицы_имя_колонки_seq;
CREATE TABLE имя_таблицы (
    имя_колонки integer NOT NULL DEFAULT nextval('имя_таблицы_имя_колонки_seq')
);
ALTER SEQUENCE имя_таблицы_имя_колонки_seq OWNED BY имя_таблицы.имя_колонки;

То есть при определении такого типа создаётся целочисленная колонка со значением по умолчанию, извлекаемым из генератора последовательности. Чтобы в колонку нельзя было вставить NULL, в её определение добавляется ограничение NOT NULL. (Во многих случаях также имеет смысл добавить для этой колонки ограничения UNIQUE или PRIMARY KEY для защиты от ошибочного добавления дублирующихся значений, но автоматически это не происходит.) Последняя команда определяет, что последовательность "принадлежит" колонке, так что она будет удалена при удалении колонки или таблицы.

Чтобы вставить в колонку serial следующее значение последовательности, ей нужно присвоить значение по умолчанию. Это можно сделать, либо исключив её из списка колонок в операторе INSERT, либо с помощью ключевого слова DEFAULT.

Имена типов serial и serial4 равнозначны: они создают колонки integer. Так же являются синонимами имена bigserial и serial8, но они создают колонки bigint. Тип bigserial следует использовать, если за всё время жизни таблицы планируется использовать больше чем 2³¹ значений. И наконец, синонимами являются имена типов smallserial и serial2, но они создают колонку smallint.

Последовательность, созданная для колонки serial, автоматически удаляется при удалении связанной колонки. Последовательность можно удалить и отдельно от колонки, но при этом также будет удалено определение значения по умолчанию.