SQL Server 日期和時(shí)間的內(nèi)部存儲(chǔ)過(guò)程

在SQL Server的內(nèi)部存儲(chǔ)中，日期和時(shí)間不是以字符串的形式存儲(chǔ)的，而是使用整數(shù)來(lái)存儲(chǔ)的。使用特定的格式來(lái)區(qū)分日期部分和時(shí)間部分的偏移量，并通過(guò)基準(zhǔn)日期和基準(zhǔn)時(shí)間來(lái)還原真實(shí)的數(shù)據(jù)。

一，DateTime的內(nèi)部存儲(chǔ)

SQL Server存儲(chǔ)引擎把DateTime類(lèi)型存儲(chǔ)為2個(gè)int32類(lèi)型，共8個(gè)字節(jié)，第一個(gè)int32 整數(shù)（前4個(gè)字節(jié)）存儲(chǔ)的是日期相對(duì)于基準(zhǔn)日期（1900-01-01）的偏移量?；鶞?zhǔn)日期是1900-01-01，當(dāng)前4 字節(jié)為0 時(shí)，表示的日期是1900 年1 月1 日。第二個(gè)int32整數(shù)（后4個(gè)字節(jié)）存儲(chǔ)的是午夜（00:00:00.000）之后的時(shí)鐘滴答數(shù)，每個(gè)滴答為1⁄300秒，精確度為3.33毫秒（0.00333秒，3.33ms），因此，DateTime能夠表示的時(shí)間，可能會(huì)存在一個(gè)滴答的時(shí)間誤差。

DateTime的內(nèi)部存儲(chǔ)格式，用十六進(jìn)制表示是：DDDDTTTT

• DDDD：占用2個(gè)字節(jié)，表示對(duì)基準(zhǔn)日期的偏移量
• TTTT：占用兩個(gè)字節(jié)，表示對(duì)午夜之后的始終滴答數(shù)

舉個(gè)例子，對(duì)于如下的日期和時(shí)間，把DateTime類(lèi)型轉(zhuǎn)換為大小為8個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制，每?jī)蓚€(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)1個(gè)字節(jié)：

declare @dt datetime = '2015-05-07 10:05:23.187'
select convert(varbinary(8), @dt) as date_time_binary
--output 0x0000A49100A6463C

1，拆分出date和time

把時(shí)間的二進(jìn)制格式中的字節(jié)拆分成兩部分：前4個(gè)字節(jié)表示date，后4個(gè)字節(jié)表示time，得出的結(jié)果如下：

declare @dt datetime = '2015-05-07 10:05:23.187'

select substring(convert(varbinary(8), @dt), 1, 4) as date_binary,
 cast(substring(convert(varbinary(8), @dt), 1, 4) as int) as date_int,
 substring(convert(varbinary(8), @dt), 5, 4) as time_binary,
 cast(substring(convert(varbinary(8), @dt), 5, 4) as int) as time_int;

2，通過(guò)偏移量還原日期和時(shí)間

通過(guò)基準(zhǔn)時(shí)間和偏移量，把整數(shù)還原為原始的日期和時(shí)間：

declare @Time time='00:00:00.000'
declare @Date date='1900-01-01'

select dateadd(day, 42129, @Date) as originl_date
 , dateadd(ms,10896956*10/3, @Time) as original_time

二，DateTime2的內(nèi)部存儲(chǔ)

DateTime2(n)數(shù)據(jù)類(lèi)型存儲(chǔ)日期和時(shí)間，它是DateTime的升級(jí)版本，由于小數(shù)秒n的精度可以自主設(shè)置，其存儲(chǔ)大小（Storage Size）不固定，DateTime2(n)占用的存儲(chǔ)空間和小數(shù)秒的精度之間的關(guān)系是：

• DateTime2(n)內(nèi)部存儲(chǔ)的第一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)精度n，后續(xù)的字節(jié)用于存儲(chǔ)日期和時(shí)間的值。
• 當(dāng)小數(shù)秒的精度 n 3 時(shí)，總的存儲(chǔ)空間是1B（精度）+6 B（數(shù)據(jù)）；
• 當(dāng)小數(shù)秒的精度 n 是 3 - 4 時(shí)，總的存儲(chǔ)空間是1B（精度）+ 7B（數(shù)據(jù)）；
• 當(dāng)小數(shù)秒的精度 n 是 5 - 7 時(shí)，總的存儲(chǔ)空間是1B（精度）+ 8B（數(shù)據(jù)），最大的小數(shù)秒精度是7，默認(rèn)值是7；

1，二進(jìn)制逆序

在探索DateTime2(n)的內(nèi)部存儲(chǔ)之前，先了解一下字節(jié)存儲(chǔ)的“小端”格式和“大端”格式：

• 大端格式：是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的高位，保存在內(nèi)存的低地址中；
• 小端格式：是指數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的高位保存在內(nèi)存的高地址中。
  

舉個(gè)例子，假如內(nèi)存地址左邊是地位，右邊是高位，對(duì)于數(shù)字275，使用兩個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)：

• 如果采用大端格式：字節(jié)序列是0x0113
• 如果采用小端格式：字節(jié)序列是0x1301
  

DateTime2(n)的內(nèi)部存儲(chǔ)格式使用的是小端格式，這種格式適合CPU的運(yùn)算。

2，DateTime2的存儲(chǔ)格式

DateTime2(n)的內(nèi)部存儲(chǔ)格式是：

• 第一字節(jié)存儲(chǔ)的精度n，
• 后三個(gè)字節(jié)記錄從基準(zhǔn)日期0001-01-01之后的多少天，采用小端格式。
• 中間余下的字節(jié)記錄子夜之后經(jīng)過(guò)的時(shí)間單位間隔（time unit interval，TUI）的數(shù)量，采用小端格式。

TUI是由精度來(lái)控制的，每一個(gè)TUI是10的n次方之一秒，也就是：

• 對(duì)于 DateTime2(7)，TUI是100ns；
• 對(duì)于 DateTime2(6)，TUI是1微秒（=1000ns）；
• 對(duì)于 DateTime2(5)，TUI是10微秒；
• 對(duì)于 DateTime2(4)，TUI是100微秒；
• 對(duì)于 DateTime2(3)，TUI是1ms（1毫秒=1000微秒）；

為了便于運(yùn)算，把DateTime2(n) 的字節(jié)流逆序排列：前3個(gè)字節(jié)表示的是天數(shù)，最后一個(gè)字節(jié)表示的是精度，中間余下的字節(jié)表示的TUI的數(shù)量。例如，對(duì)于 DateTime2(7)按照字節(jié)流逆序處理之后，存儲(chǔ)空間是9個(gè)字節(jié)：前三個(gè)字節(jié)是存儲(chǔ)的從基準(zhǔn)日期0001-01-01之后的多少天，最后一位是精度n，中間的5個(gè)字節(jié)表示從子夜開(kāi)始有多少個(gè)TUI。

2，把DateTime2轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制存儲(chǔ)

把DateTime2轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制存儲(chǔ)，并作逆序處理，DateTime2(3)的精度為3，存儲(chǔ)空間是8個(gè)字節(jié)，后三個(gè)字節(jié)記錄從基準(zhǔn)日期0001-01-01之后的多少天，前3個(gè)字節(jié)表示從子夜開(kāi)始有多少個(gè)TUI。

declare @dt datetime2(3)='2015-05-07 10:05:23.187'
declare @dt_bi varbinary(max)=convert(varbinary(max), @dt) 
select @dt_bi as date_time_binary
 ,convert(varbinary(max),reverse(@dt_bi)) as reverse_binary

把二進(jìn)制值拆分成DateTime2(3)的各個(gè)組成成分：

declare @dt datetime2(3)='2015-05-07 10:05:23.187'
declare @dt_bi varbinary(max)=convert(varbinary(max), @dt) 
declare @dt_bi_littleEnd varbinary(max)
select @dt_bi_littleEnd=convert(varbinary(max),reverse(@dt_bi))

select substring(convert(varbinary(8), @dt_bi_littleEnd), 1, 3) as date_binary,
 cast(substring(convert(varbinary(8), @dt_bi_littleEnd), 1, 3) as int) as date_int,
 substring(convert(varbinary(8), @dt_bi_littleEnd), 4, 4) as time_binary,
 cast(substring(convert(varbinary(8), @dt_bi_littleEnd), 4, 4) as int) as time_int,
 substring(convert(varbinary(8), @dt_bi_littleEnd), 8, 1) as precision_binary,
 cast(substring(convert(varbinary(8), @dt_bi_littleEnd), 8, 1) as int) as precision_int;

3，利用偏移量和基準(zhǔn)還原原始值

有了偏移量，就可以在基準(zhǔn)日期和時(shí)間之上加上偏移量來(lái)獲得原始值：

declare @Time time='00:00:00.000'
declare @Date date='0001-01-01'

select dateadd(day, 735724, @Date) as originl_date
 , dateadd(ms,36323187, @Time) as original_time

參考文檔：

What is the SQL Server 2008 DateTime2 Internal Structure?

How to Get SQL Server Dates and Times Horribly Wrong

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的SQL Server 日期和時(shí)間的內(nèi)部存儲(chǔ)，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！
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