SQL Server里头图像数据到底是怎么存的，存储机制那些事儿讲解

在SQL Server里头，图像数据到底是怎么存的？这个事情得从头说起，很多人以为把图片放进数据库，数据库就会像一个相册一样，把图片原封不动地“贴”在里面，想看的时候直接拿出来，其实完全不是这么回事，SQL Server对待图像数据的方式要“务实”得多。

过去的老黄历：image数据类型

在很早的SQL Server版本里（比如SQL Server 2005之前），专门有一个叫做 image 的数据类型来处理图像、文件这类大的二进制数据，你可以把它想象成数据库里的一个“文件柜抽屉”。（来源：微软官方文档对已过时数据类型的描述）

当你把一张图片存进去的时候，SQL Server并不会去分析这张图片是jpg还是png，它做的很简单：把整个图片文件当作一堆纯粹的0和1的二进制字节流，直接塞进这个“抽屉”里，存进去是什么样，读出来还是什么样，数据库本身不关心内容，这种做法简单直接，但问题也不少，最大的问题是管理麻烦，如果图片很大，读写起来会对数据库性能造成很大压力，因为数据库需要腾出很大一块连续的内存来处理这些“大块头”。

现在的标准做法：varbinary(max)

正因为 image 类型有各种缺点，微软后来就推荐大家不要再用了（虽然为了兼容老系统还能用），取而代之的是 varbinary(max) 这个数据类型。（来源：微软官方文档中关于varbinary(max)取代image、text等数据类型的建议）

varbinary(max) 这个名字可以拆开看：“var”代表长度是可变的，“binary”代表存储的是二进制数据，“max”代表最大可以存到2GB，它其实就是升级版、更灵活的“文件柜抽屉”，存图像数据的标准姿势就是把这个图片文件转换成二进制的数据流，然后塞进 varbinary(max) 类型的列里。

举个例子，你用C#或者Java程序上传图片，在代码里会把图片文件读成一个字节数组（byte[]），然后通过数据库连接，把这个字节数组作为参数，插入到 varbinary(max) 列中，读取的时候，再从数据库里把这个字节数组读出来，在程序里转换回图片显示，数据库自始至终都只认这些0和1,它不知道自己存的是蒙娜丽莎还是你的自拍照。

存储的底层机制：数据页和行溢出

这些二进制数据在硬盘上到底是怎么摆放的呢？这就要说到SQL Server最基本的存储单元——“数据页”，一个数据页的大小是8KB。（来源：SQL Server核心架构中关于数据页大小的定义）

如果你的图片很小，比如只是一个几KB的小图标，SQL Server可能会很乐意地把这些二进制数据直接存放在这条记录所在的数据页上，和其他常规的字段（比如图片ID、图片名称）挤在一起,这样读取效率最高。

如果图片很大，比如一张3MB的高清照片，一个8KB的“数据页”根本装不下它，这时候，SQL Server就会启动一种叫做“行溢出”的机制。（来源：SQL Server存储引擎关于行溢出数据的处理机制）它会把这3MB的大数据从常规的数据页里挪出去，单独存放在一种特殊的“溢出页”上，而在原来记录的位置，只留下一个“指针”，这个指针就像一张小纸条，上面写着：“您要的大数据，请到第XXX页，第XXX个位置去取”。

当你查询这条记录时，如果只是看图片名称，SQL Server直接读当前页就行了，很快，但如果你要读取图片内容本身，它就得根据这个“指针”的指引，跑到硬盘的另一个地方去把那些“溢出页”找出来，拼凑成完整的数据，这个过程显然要比直接读取慢一些，存储大图像会影响性能,根源就在这里。

更现代的方案：文件流（FileStream）

为了解决大二进制数据（尤其是超过1MB的）对数据库性能的拖累，SQL Server 2008及以后版本引入了一个叫FileStream的功能。（来源：微软官方对FileStream功能的介绍文档）

FileStream的做法更聪明了，它不再是简单地把数据塞进数据页或溢出页，而是把数据直接以独立文件的形式存储在服务器的NTFS文件系统上，这样一来，图片就真的变成了一个独立的文件（比如叫“12345.jpg”）,存放在硬盘的某个特定文件夹里。

那数据库里存的是什么呢？数据库里存的 varbinary(max) 列，这时会带有一个特殊的“FileStream”属性，它里面存的就不再是数据本身，而是一个指向那个独立文件路径的“超级指针”，这样做的好处是，读写操作可以绕过SQL Server的缓冲区管理器，直接由Windows系统来处理，效率非常高，尤其适合视频、超大图片等场景，这个文件还能享受NTFS文件系统的优势，比如压缩、加密等,这个功能配置起来相对复杂一些。

总结一下

总结起来，SQL Server存图像数据的机制核心就三点：

1. ：它把图像当成一堆二进制字节。
2. 用对容器：现在一律推荐使用 varbinary(max) 这个数据类型作为容器。
3. 分情况存放：小图直接放在数据页里；大图则通过“行溢出”机制存放在别处，或者通过“FileStream”功能存成独立文件。

了解了这些，你就会明白，把图片存进数据库虽然方便管理（比如备份、事务一致性），但并不是毫无代价的，尤其是在处理海量大文件时，需要仔细权衡性能和便利性，很多时候，业界更流行的做法是只在数据库里存图片的路径或URL，而把图片文件本身放在专门的文件服务器或对象存储（比如阿里云OSS、AWS S3）上,这又是另一个话题了。