MySQL에서 VARCHAR와 TEXT의 차이

개요

MySQL의 문자열데이터 타입 중 VARCHAR와 TEXT는 상당히 흔히 사용됩니다. 그동안 VARCHAR는 255byte만 지원했지만, MySQL 5.0.3 이후로 VARCHAR와 TEXT 타입 모두 최대 65,535byte 길이를 지원하게 되었습니다.

VARCHAR와 TEXT는 둘 다 문자열을 저장하기 위한 데이터 타입이며, 둘의 주요 차이점과 특징은 다음과 같습니다.

 

 

저장 용량

VARCHAR의 저장 구조

VARCHAR는 최대 65,535byte까지 저장이 가능하며,  '(현재 저장된 byte의 크기) + (길이를 표현하는 byte)'로 구성됩니다.

예를 들어 'apple'의 경우, 문자열 'apple'은 5byte이며, 그 길이를 표현하는 바이트는 1byte이므로 총 6byte가 필요합니다. 여기서 주목할 점은 문자열의 크기에 따라 길이를 표현하는 접두사의 바이트 크기가 달라진다는 것입니다.

• 255byte 이하의 데이터 저장: 길이 접두사로 1byte를 사용, 실제 문자열 데이터는 최대 65,534byte를 사용
• 255byte를 초과하는 데이터 저장: 길이 접두사로 2byte를 사용, 실제 문자열 데이터는 최대 65,532byte 사용

CREATE TABLE user_varchar (
  id       BIGINT NOT NULL,
  name     VARCHAR(4000),   -- 2바이트의 길이 접두사 + 4000바이트의 문자열
  phone_no VARCHAR(4000),
  address  VARCHAR(4000),
  email    VARCHAR(4000),
  PRIMARY KEY(id)
);

TEXT의 저장 구조

TEXT도 최대 65,535 바이트까지 저장할 수 있지만, VARCHAR와 달리 무조건 길이 접두사로 2바이트가 사용됩니다. 따라서 실제 문자열 데이터는 최대 65,533 바이트를 사용할 수 있습니다.

CREATE TABLE user_text (
  id       BIGINT NOT NULL,
  name     TEXT,    -- 2바이트의 길이 접두사 + 65,533바이트의 문자열
  phone_no TEXT,
  address  TEXT,
  email    TEXT,
  PRIMARY KEY(id)
);

 

 

저장 방식

InnoDB 스토리지 엔진에서는 Inline과 Off-Page 스토리지가 존재합니다.

• Inline 스토리지는 데이터가 레코드 내부에 직접 저장되는 방식입니다. 공간 사용 효율이 높아, 짧은 문자열 저장에 효과적입니다.
• Off-Page 스토리지는 데이터가 레코드 외부, 별도의 공간에 저장되며 레코드 내부에는 해당 데이터 위치를 가리키는 포인터가 저장됩니다.

InnoDB는 TEXT와 VARCHAR 타입의 데이터를 처리할 때, 그 데이터의 길이가 특정 임계값을 넘지 않는다면 Inline방식으로 데이터를 저장합니다.

InnoDB 스토리지 엔진은 '페이지'라 불리는 블록 단위로 데이터를 저장합니다. 일반적으로 이 페이지의 크기는 16KB입니다. 그러나 모든 16KB가 데이터 저장을 위해 사용되는 것이 아니라, 페이지의 일부는 헤더, 트랜잭션 정보, 디렉토리 등의 시스템 정보에 사용되기 때문에, 실제 레코드가 저장될 수 있는 공간은 페이지 크기의 절반입니다. 따라서 16KB 페이지에서는 약 8,117바이트가 데이터 저장에 사용될 수 있고, 16KB에서는 데이터의 크기가 임계값인 8,117바이트를 초과하면 Off-Page로 저장하게 됩니다.

MySQL의 InnoDB rrow_format에 따라 Off-Page 저장 전략에는 차이가 있을 수 있습니다. 더욱 자세한 정보와, 페이지 크기가 64KB인 경우의 예외 사항 등은 MySQL 공식 문서에서 확인할 수 있습니다.

 

 

인덱싱

VARCHAR는 전체 문자열에 대한 인덱스를 생성할 수 있습니다. 더 정확히는 특정 길이 내에서는 전체 문자열에 대해 생성할 수 있습니다.

InnoDB 스토리지 엔진을 활용하는 MySQL에서는 인덱스 항목의 최대 크기가 767 바이트로 제한되어 있습니다.

• UTF-8mb4 문자셋을 사용: 한 문자당 최대 4바이트를 사용할 수 있어, 이모티콘을 포함한 문자들을 표현할 수 있습니다. 최대 191자(191 * 4 = 764 바이트)까지의 VARCHAR 컬럼에 대한 인덱스를 생성할 수 있습니다.
• UTF-8 문자셋을 사용: 한 문자당 최대 3바이트가 할당됩니다. 따라서 255자(255 * 3 = 765)까지의 인덱스를 생성할 수 있습니다.

반면에, TEXT 데이터 타입은 기본적으로 전체 문자열을 기준으로 인덱스를 생성할 수 없고, 반드시 일정 길이를 명시적으로 지정하여야만 인덱스를 생성할 수 있습니다.

CREATE INDEX idx_column_name ON table_name(column_name(100));

여기서 100은 TEXT 컬럼의 처음 100자를 인덱스로 사용하겠다는 의미입니다. TEXT 타입의 컬럼에 인덱스를 추가할 때, 인덱스로 사용될 문자열의 길이를 지정하지 않으면 오류가 발생합니다.

 

 

메모리 관리

MySQL 서버는 데이터를 주고받을 때 스토리지 엔진과 Handler API를 이용합니다. 이 과정에서 중요한 역할을 하는 것이 바로 'records[2]'라는 배열입니다. 'records[2]' 배열은 MySQL의 핵심 구조 중 하나인 TABLE 구조체 내에 위치하며, MySQL 엔진과 InnoDB 스토리지 엔진이 레코드 데이터를 주고받을 때 사용하는 두 개의 메모리 포인터를 담고 있습니다.

첫 번째 포인터는 현재 작업 중인 레코드를 가리키며, 두 번째 포인터는 마지막으로 처리된 레코드를 참조합니다. 이러한 구조는 동시에 여러 커넥션에서 발생하는 연속적인 데이터 처리를 위해 설계되었으며, MySQL 서버의 효율성을 크게 향상시킵니다.

그런데 데이터의 타입에 따라 'records[2]'에서의 메모리 관리 방식이 달라집니다. VARCHAR와 같이 사전에 크기가 정의된 데이터 타입의 경우, 'records[2]'에 할당된 고정된 메모리 공간 내에 데이터를 저장합니다. 이는 VARCHAR 타입의 경우 크기가 정해져 있어 메모리 관리가 비교적 단순하기 때문입니다.

반면에 TEXT나 BLOB과 같은 크기가 가변적인 LOB 데이터 타입은 그 크기가 'records[2]'의 할당 범위를 초과할 수 있기 때문에, 필요에 따라 동적으로 메모리를 할당받게 됩니다. 이는 LOB 데이터 타입의 경우 데이터의 크기가 변동적이어서 동적 메모리 할당이 필요하기 때문입니다.

또한, VARCHAR 데이터가 매우 크게 되어 Off-Page 저장이 필요하게 되면, 이 경우 'records[2]'의 기존 메모리 영역을 사용할 수 없게 되므로 새로운 메모리 할당이 필요하게 됩니다.

 

 

성능 확인 불가

LOB(Large Object) 데이터 타입은 큰 문자열 또는 바이너리 데이터를 저장하기 위해 사용되며, MySQL에서는 이에 해당하는 데이터 타입으로 TEXT와 BLOB이 있습니다.

MySQL 8.0.33 버전까지는 Performance_schema에서 LOB컬럼에 대한 메모리 할당 및 해제 정보를 측정하지 않습니다. Performance_schema는 MySQL서버의 다양한 내부 동작에 대한 성능 및 모니터링 정보를 제공하는 기능입니다. 따라서 데이터 베이스 성능을 모니터링하거나 분석할 때, 이러한 LOB 데이터에 대한 메모리 사용 패턴이나 관련된 성능 영향을 직접 확인할 수 없게 됩니다.

 

 

마무리

MySQL 서버의 내부적인 작동에서, VARCHAR와 TEXT 타입의 큰 차이점을 살펴보았습니다. 이 차이점을 바탕으로 VARCHAR와 TEXT의 선택 기준을 간결하게 정리하면 다음과 같습니다.

VARCHAR

• 데이터의 최대 길이가 상대적으로 짧은 경우
• 해당 컬럼의 데이터가 테이블을 조회할 때마다 항상 필요할 경우
• DBMS 서버의 메모리가 (상대적으로) 충분한 경우

TEXT

• 데이터의 최대 길이가 상대적으로 긴 경우
• 테이블에서 긴 문자열 데이터를 저장해야 할 컬럼이 여러 개 필요한 경우
• 해당 컬럼의 데이터가 테이블을 조회할 때마다 필요하지 않은 경우

 

 

참고

• https://medium.com/daangn/varchar-vs-text-230a718a22a1
• Real MySQL 8.0(2권)