Question

考虑以下表格：

CREATE TABLE user_roles(
    pkey         SERIAL PRIMARY KEY,
    bit_id       BIGINT NOT NULL,
    name         VARCHAR(256) NOT NULL,
);

INSERT INTO user_roles (bit_id,name) VALUES (1,'public');
INSERT INTO user_roles (bit_id,name) VALUES (2,'restricted');
INSERT INTO user_roles (bit_id,name) VALUES (4,'confidential');
INSERT INTO user_roles (bit_id,name) VALUES (8,'secret');

CREATE TABLE news(
    pkey          SERIAL PRIMARY KEY,
    title         VARCHAR(256),
    company_fk    INTEGER REFERENCES compaines(pkey), -- updated since asking the question
    body          VARCHAR(512),
    read_roles    BIGINT -- bit flag 
);

read_roles是一个位标志，指定可以读取新闻项的某些角色组合。因此，如果我插入一个可以通过限制和保密方式阅读的新闻项目，我会将read_roles设置为2 | 4或6，当我想要获取特定用户可以看到的新闻帖时，我可以使用类似的查询。

select * from news WHERE company_fk=2 AND (read_roles | 2 != 0) OR  (read_roles | 4 != 0) ; 
select * from news WHERE company_fk=2 AND read_roles = 6;

一般来说，在数据库列中使用位标志有什么缺点？我假设这个问题的答案可能是数据库特定的，所以我有兴趣了解特定数据库的缺点。

我正在使用Postgres 9.1作为我的应用程序。

UPDATE 我对数据库没有使用索引进行位操作，这需要进行全表扫描才能获得性能。所以我更新了问题以更紧密地反映我的情况，数据库中的每一行都属于一个特定的公司，因此所有查询都将包含WHERE子句，其中包含一个将在其上有索引的company_fk。

更新我现在只有6个角色，将来可能更多。

UPDATE 角色不是互斥的，并且它们彼此继承，例如，restricted会继承分配给public的所有权限。

Answer 1

缺点：难以写入数据，难以读取数据，难以调试，尤其是：查询速度慢，因为数据库无法在此类查询上使用索引。

优点，您节省了几个字节。与BIT字段相比，您可以在一百万个记录表上节省几MB ...几乎不值得。：）

Answer 2

如果您只有少数几个角色，则甚至不会在 PostgreSQL 中保存任何存储空间。 integer列使用4个字节，bigint个8字节。两者都可能需要对齐填充：

boolean列使用1个字节。实际上，您可以为一个integer列添加四个或更多布尔列，为bigint添加八个或更多。

另请注意，NULL值仅在simplified中使用一位（NULL bitmap）。

单个列更易于阅读，索引。其他人已经对此发表了评论。

您仍然可以利用indexes on expressions或partial indexes来规避索引问题（“不可攻击”）。广义陈述如：

数据库不能在像这样的查询上使用索引

或

这些条件是非SARG的！

不完全正确 - 也许对于其他一些缺乏这些功能的RDBMS 但是，为什么要避免完全避免这个问题呢？

正如你已经澄清的那样，我们谈论的是6种不同的类型（可能更多）。使用单个boolean列。与bigint相比，您甚至可以节省空间。在这种情况下，空间要求似乎并不重要。

如果这些标志互斥，您可以使用一个<{3}}类型的列或一个小型查找表和引用它的外键。（排除了问题更新。）

Answer 3

这里至少有一个巨大的劣势......

这些条件不具备SARG！

这是一个很大的问题，对我来说这将是一个破坏者。您需要执行的按位评估（据我所知）在任何数据库中都不可索引 - 引擎需要检查每一行以执行评估，这意味着可怕的性能。

Answer 4

除了为SQL Server的实现提供先前的答案之外，通过拥有单个位域整数和一堆BIT NOT NULL列，您将不会节省任何空间：

SQL Server数据库引擎优化了 bit 列的存储。如果表中有8个或更少的 bit 列，则这些列将存储为1个字节。如果存在9至16个 bit 列，则这些列将存储为2个字节，依此类推。

bit at docs.microsoft.com

如JNK所述，对位域整数的部分比较将无法保存，因此，除非立即比较整个值，否则对位域整数的索引将毫无用处。

SQL Server上的磁盘索引是基于排序的，因此要单独设置具有特定位的行，将需要为每个位列使用单独的索引。如果只查找1，则节省空间的一种方法是使它们成为仅存储1值的过滤列（零值根本没有索引条目）。

CREATE TABLE news(
    pkey          INT IDENTITY PRIMARY KEY,
    title         VARCHAR(256),
    company_fk    INTEGER REFERENCES compaines(pkey), -- updated since asking the question
    body          VARCHAR(512),
    public_role BIT NOT NULL DEFAULT 0,
    restricted_role BIT NOT NULL DEFAULT 0,
    confidential_role BIT NOT NULL DEFAULT 0,
    secret_role BIT NOT NULL DEFAULT 0
);

CREATE UNIQUE INDEX ByPublicRole ON news(public_role, pkey) WHERE public_role=1;
CREATE UNIQUE INDEX ByRestrictedRole ON news(restricted_role, pkey) WHERE restricted_role=1;
CREATE UNIQUE INDEX ByConfidentialRole ON news(confidential_role, pkey) WHERE confidential_role=1;
CREATE UNIQUE INDEX BySecretRole ON news(secret_role, pkey) WHERE secret_role=1;

select * from news WHERE company_fk=2 AND restricted_role=1 OR confidential_role=1; 
select * from news WHERE company_fk=2 AND restricted_role=1 AND confidential_role=1;

这两个查询都使用我产生的随机测试数据制定了一个不错的计划：

一如既往，索引应基于实际查询使用情况，并与维护成本保持平衡。

数据库列中位标志的任何缺点？

4 个答案: