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  • Mysql系列(四) —— MySQL的Charset和Collation

    本文转载自:再见乱码:5分钟读懂MySQL字符集设置

    一.内容概述

    在MySQL的使用过程中,了解字符集、字符序的概念,以及不同设置对数据存储、比较的影响非常重要。不少同学在日常工作中遇到的“乱码”问题,很有可能就是因为对字符集与字符序的理解不到位、设置错误造成的。

    本文由浅入深,分别介绍了如下内容:

    • 字符集、字符序的基本概念及联系
    • MySQL支持的字符集、字符序设置级,各设置级别之间的联系
    • server、database、table、column级字符集、字符序的查看及设置
    • 应该何时设置字符集、字符序

    二.字符集、字符序的概念与联系

    在数据的存储上,MySQL提供了不同的字符集支持。而在数据的对比操作上,则提供了不同的字符序支持。

    MySQL提供了不同级别的设置,包括server级、database级、table级、column级,可以提供非常精准的设置。

    什么是字符集、字符序?简单的来说:

    字符集(character set):定义了字符以及字符的编码。
    字符序(collation):定义了字符的比较规则。
    举个例子:

    有四个字符:A、B、a、b,这四个字符的编码分别是A = 0, B = 1, a = 2, b = 3。这里的字符 + 编码就构成了字符集(character set)。

    如果我们想比较两个字符的大小呢?比如A、B,或者a、b,最直观的比较方式是采用它们的编码,比如因为0 < 1,所以 A < B。

    另外,对于A、a,虽然它们编码不同,但我们觉得大小写字符应该是相等的,也就是说 A == a。

    这上面定义了两条比较规则,这些比较规则的集合就是collation。

    同样是大写字符、小写字符,则比较他们的编码大小;
    如果两个字符为大小写关系,则它们相等。
    三、MySQL支持的字符集、字符序
    MySQL支持多种字符集 与 字符序。

    一个字符集对应至少一种字符序(一般是1对多)。
    两个不同的字符集不能有相同的字符序。
    每个字符集都有默认的字符序。
    上面说的比较抽象,我们看下后面几个小节就知道怎么回事了。

    1.查看支持的字符集

    可以通过以下方式查看MYSQL支持的字符集。

    方式一:

    mysql> SHOW CHARACTER SET;
    +----------+-----------------------------	+---------------------+--------+
    | Charset  | Description                 | Default 	collation   | Maxlen |
    +----------+-----------------------------	+---------------------+--------+
    | big5     | Big5 Traditional Chinese    | 	big5_chinese_ci     |      2 |
    | dec8     | DEC West European           | 	dec8_swedish_ci     |      1 |
    ...省略
    

    方式二:

    mysql> use information_schema;
    mysql> select * from CHARACTER_SETS;
    +--------------------+----------------------	+-----------------------------+--------+
    | CHARACTER_SET_name | DEFAULT_COLLATE_name | 	DESCRIPTION                 | MAXLEN |
    +--------------------+----------------------	+-----------------------------+--------+
    | big5               | big5_chinese_ci      | Big5 	Traditional Chinese    |      2 |
    | dec8               | dec8_swedish_ci      | DEC 	West European           |      1 |
    ...省略
    

    当使用SHOW CHARACTER SET查看时,也可以加上WHERE或LIKE限定条件。

    例子一:使用WHERE限定条件。

    mysql> SHOW CHARACTER SET WHERE Charset="utf8";
    +---------+---------------+-------------------	+--------+
    | Charset | Description   | Default collation | 	Maxlen |
    +---------+---------------+-------------------	+--------+
    | utf8    | UTF-8 Unicode | utf8_general_ci   |      	3 |
    +---------+---------------+-------------------	+--------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    例子二:使用LIKE限定条件。

    mysql> SHOW CHARACTER SET LIKE "utf8%";
    +---------+---------------+--------------------	+--------+
    | Charset | Description   | Default collation  | 	Maxlen |
    +---------+---------------+--------------------	+--------+
    | utf8    | UTF-8 Unicode | utf8_general_ci    |      	3 |
    | utf8mb4 | UTF-8 Unicode | utf8mb4_general_ci |      	4 |
    +---------+---------------+--------------------	+--------+
    2 rows in set (0.00 sec)
    

    2.查看支持的字符序

    类似的,可以通过如下方式查看MYSQL支持的字符序。

    方式一:通过SHOW COLLATION进行查看。

    可以看到,utf8字符集有超过10种字符序。通过Default的值是否为Yes,判断是否默认的字符序。

    mysql> SHOW COLLATION WHERE Charset = 'utf8';
    +--------------------------+---------+-----	+---------+----------+---------+
    | Collation                | Charset | Id  | 	Default | Compiled | Sortlen |
    +--------------------------+---------+-----	+---------+----------+---------+
    | utf8_general_ci          | utf8    |  33 | Yes     	| Yes      |       1 |
    | utf8_bin                 | utf8    |  83 |         	| Yes      |       1 |
    ...略
    

    方式二:查询information_schema.COLLATIONS。

    mysql> USE information_schema;
    mysql> SELECT * FROM COLLATIONS WHERE 	CHARACTER_SET_name="utf8";
    +--------------------------+--------------------	+-----+------------+-------------+---------+
    | COLLATION_name           | CHARACTER_SET_name | 	ID  | IS_DEFAULT | IS_COMPILED | SORTLEN |
    +--------------------------+--------------------	+-----+------------+-------------+---------+
    | utf8_general_ci          | utf8               |  	33 | Yes        | Yes         |       1 |
    | utf8_bin                 | utf8               |  	83 |            | Yes         |       1 |
    | utf8_unicode_ci          | utf8_name               | 	192 |            | Yes         |       8 |
    

    3.字符序的命名规范

    字符序的命名,以其对应的字符集作为前缀,如下所示。比如字符序utf8_general_ci,标明它是字符集utf8的字符序。更多规则可以参考 官方文档。

    MariaDB [information_schema]> SELECT 	CHARACTER_SET_name, COLLATION_name FROM COLLATIONS 	WHERE CHARACTER_SET\_name="utf8" limit 2; 
    +--------------------+-----------------+
    | CHARACTER_SET_name | COLLATION_name  |
    +--------------------+-----------------+
    | utf8               | utf8_general_ci |
    | utf8               | utf8_bin        |
    +--------------------+-----------------+
    2 rows in set (0.00 sec)
    

    四.server的字符集、字符序

    用途:当你创建数据库,且没有指定字符集、字符序时,server字符集、server字符序就会作为该数据库的默认字符集、排序规则。

    如何指定:MySQL服务启动时,可通过命令行参数指定。也可以通过配置文件的变量指定。

    server默认字符集、字符序:在MySQL编译的时候,通过编译参数指定。

    character_set_server、collation_server分别对应server字符集、server字符序。

    1.查看server字符集、字符序

    分别对应character_set_server、collation_server两个系统变量。

    mysql> SHOW VARIABLES LIKE "character_set_server";
    mysql> SHOW VARIABLES LIKE "collation_server";
    

    2.启动服务时指定

    可以在MySQL服务启动时,指定server字符集、字符序。如不指定,默认的字符序分别为latin1、latin1_swedish_ci

    mysqld --character-set-server=latin1 
       	--collation-server=latin1_swedish_ci
    

    单独指定server字符集,此时,server字符序为latin1的默认字符序latin1_swedish_ci。

    mysqld --character-set-server=latin1
    

    3.配置文件指定

    除了在命令行参数里指定,也可以在配置文件里指定,如下所示。

    [client]
    default-character-set=utf8
    
    [mysql]
    default-character-set=utf8
    
    [mysqld]
    collation-server = utf8_unicode_ci
    init-connect='SET NAMES utf8'
    character-set-server = utf8
    

    4.运行时修改

    例子:运行时修改(重启后会失效,如果想要重启后保持不变,需要写进配置文件里)

    mysql> SET character_set_server = utf8 ;
    

    5.编译时指定默认字符集、字符序

    character_set_server、collation_server的默认值,可以在MySQL编译时,通过编译选项指定:

    cmake . -DDEFAULT_CHARSET=latin1 
           -DDEFAULT_COLLATION=latin1_german1_ci
    

    五.database的字符集、字符序

    用途:指定数据库级别的字符集、字符序。同一个MySQL服务下的数据库,可以分别指定不同的字符集/字符序。

    1.设置数据的字符集/字符序

    可以在创建、修改数据库的时候,通过CHARACTER SET、COLLATE指定数据库的字符集、排序规则。

    创建数据库:

    CREATE DATABASE db_name
    	[[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name]
    	[[DEFAULT] COLLATE collation_name]
    

    修改数据库:

    ALTER DATABASE db_name
    	[[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name]
    	[[DEFAULT] COLLATE collation_name]
    

    例子:创建数据库test_schema,字符集设置为utf8,此时默认的排序规则为utf8_general_ci。

    CREATE DATABASE `test_schema` DEFAULT CHARACTER 	SET utf8;
    

    2.查看数据库的字符集/字符序

    有3种方式可以查看数据库的字符集/字符序。

    例子一:查看test_schema的字符集、排序规则。(需要切换默认数据库)

    mysql> use test_schema;
    Database changed
    mysql> SELECT @@character_set_database, 	@@collation_database;
    +--------------------------+----------------------	+
    | @@character_set_database | @@collation_database 	|
    +--------------------------+----------------------	+
    | utf8                     | utf8_general_ci      	|
    +--------------------------+----------------------	+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    例子二:也可以通过下面命令查看test_schema的字符集、数据库(不需要切换默认数据库)

    mysql> SELECT SCHEMA_name, 	DEFAULT_CHARACTER_SET_name, DEFAULT_COLLATION_name  	FROM information_schema.SCHEMATA WHERE 	schema_name="test_schema";
    +-------------+----------------------------	+------------------------+
    | SCHEMA_name | DEFAULT_CHARACTER_SET_name | 	DEFAULT_COLLATION_name |
    +-------------+----------------------------	+------------------------+
    | test_schema | utf8                       | 	utf8_general_ci        |
    +-------------+----------------------------	+------------------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    例子三:也可以通过查看创建数据库的语句,来查看字符集。

    mysql> SHOW CREATE DATABASE test_schema;
    +-------------	+-----------------------------------------------------	-----------------+
    | Database    | Create Database                                                      	|
    +-------------	+-----------------------------------------------------	-----------------+
    | test_schema | CREATE DATABASE `test_schema` /*!	40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8 */ |
    +-------------+-----------------------------------------------------	-----------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    3.database字符集、字符序是怎么确定的

    创建数据库时,指定了CHARACTER SET或COLLATE,则以对应的字符集、排序规则为准。
    创建数据库时,如果没有指定字符集、排序规则,则以
    character_set_server、collation_server为准。

    六.table的字符集、字符序

    创建表、修改表的语法如下,可通过CHARACTER SET、COLLATE设置字符集、字符序。

    CREATE TABLE tbl_name (column_list)
    	[[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name]
    	[COLLATE collation_name]]
    
    ALTER TABLE tbl_name
    	[[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name]
    	[COLLATE collation_name]
    

    1.创建table并指定字符集/字符序

    例子如下,指定字符集为utf8,字符序则采用默认的。

    CREATE TABLE `test_schema`.`test_table` (
    `id` INT NOT NULL COMMENT '',
    PRIMARY KEY (`id`)  COMMENT '')
    DEFAULT CHARACTER SET = utf8;
    

    2.查看table的字符集/字符序

    同样,有3种方式可以查看table的字符集/字符序。

    方式一:通过SHOW TABLE STATUS查看table状态,注意Collation为utf8_general_ci,对应的字符集为utf8。

    MariaDB [blog]> SHOW TABLE STATUS FROM test_schema G;
    *************************** 1. row ***************************
          Name: test_table
         	Engine: InnoDB
        	Version: 10
     		Row_format: Compact
          Rows: 0
    		Avg_row_length: 0
    		Data_length: 16384
    		Max_data_length: 0
    		Index_length: 0
      		Data_free: 11534336
    	Auto_increment: NULL
    	Create_time: 2018-01-09 16:10:42
    	Update_time: NULL
     	Check_time: NULL
      Collation: utf8_general_ci
      Checksum: NULL
       	Create_options: 
        Comment: 
    1 row in set (0.00 sec)
    

    方式二:查看information_schema.TABLES的信息。

    mysql> USE test_schema;
    mysql> SELECT TABLE_COLLATION FROM 	information_schema.TABLES WHERE TABLE_SCHEMA = 	"test_schema" AND TABLE\_name = "test_table";
    +-----------------+
    | TABLE_COLLATION |
    +-----------------+
    | utf8_general_ci |
    +-----------------+
    

    方式三:通过SHOW CREATE TABLE确认。

    mysql> SHOW CREATE TABLE test_table;
    +------------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    | Table      | Create Table                                                                                                   	|
    +------------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    | test_table | CREATE TABLE `test_table` (
    `id` int(11) NOT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 |
    +------------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    3.table字符集、字符序如何确定

    假设CHARACTER SET、COLLATE的值分别是charset_name、collation_name。如果创建table时:

    明确了charset_name、collation_name,则采用charset_name、collation_name。
    只明确了charset_name,但collation_name未明确,则字符集采用charset_name,字符序采用charset_name对应的默认字符序。
    只明确了collation_name,但charset_name未明确,则字符序采用collation_name,字符集采用collation_name关联的字符集。
    charset_name、collation_name均未明确,则采用数据库的字符集、字符序设置。

    七.column的字符集、排序

    类型为CHAR、VARCHAR、TEXT的列,可以指定字符集/字符序,语法如下:

    col_name {CHAR | VARCHAR | TEXT} (col_length)
    	[CHARACTER SET charset_name]
    	[COLLATE collation_name]
    

    1.新增column并指定字符集/排序规则

    例子如下:(创建table类似)

    mysql> ALTER TABLE test_table ADD COLUMN 	char_column VARCHAR(25) CHARACTER SET utf8;
    

    2.查看column的字符集/字符序

    例子如下:

    mysql> SELECT CHARACTER_SET_name, COLLATION_name FROM information_schema.COLUMNS WHERE TABLE_SCHEMA="test_schema" AND TABLE_name="test_table" AND COLUMN_name="char_column";
    +--------------------+-----------------+
    | CHARACTER_SET_name | COLLATION_name  |
    +--------------------+-----------------+
    | utf8               | utf8_general_ci |
    +--------------------+-----------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    3.column字符集/排序规则确定

    假设CHARACTER SET、COLLATE的值分别是charset_name、collation_name:

    如果charset_name、collation_name均明确,则字符集、字符序以charset_name、collation_name为准。
    只明确了charset_name,collation_name未明确,则字符集为charset_name,字符序为charset_name的默认字符序。
    只明确了collation_name,charset_name未明确,则字符序为collation_name,字符集为collation_name关联的字符集。
    charset_name、collation_name均未明确,则以table的字符集、字符序为准。

    八.选择:何时设置字符集、字符序

    一般来说,可以在三个地方进行配置:

    创建数据库的时候进行配置。
    mysql server启动的时候进行配置。
    从源码编译mysql的时候,通过编译参数进行配置

    1.方式一:创建数据库的时候进行配置

    这种方式比较灵活,也比较保险,它不依赖于默认的字符集/字符序。当你创建数据库的时候指定字符集/字符序,后续创建table、column的时候,如果不特殊指定,会继承对应数据库的字符集/字符序。

    CREATE DATABASE mydb
    	DEFAULT CHARACTER SET utf8
    	DEFAULT COLLATE utf8_general_ci;
    

    2.方式二:mysql server启动的时候进行配置

    可以添加以下配置,这样mysql server启动的时候,会对character-set-server、collation-server进行配置。

    当你通过mysql client创建database/table/column,且没有显示声明字符集/字符序,那么就会用character-set-server/collation-server作为默认的字符集/字符序。

    另外,client、server连接时的字符集/字符序,还是需要通过SET NAMES进行设置。

    [mysqld]
    character-set-server=utf8
    collation-server=utf8_general_ci
    

    3.方式三:从源码编译mysql的时候,通过编译参数进行设置

    编译的时候如果指定了-DDEFAULT_CHARSET和-DDEFAULT_COLLATION,那么:

    创建database、table时,会将其作为默认的字符集/字符序。
    client连接server时,会将其作为默认的字符集/字符序。(不用单独SET NAMES)

    shell> cmake . -DDEFAULT_CHARSET=utf8 
           -DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci
    

    九.写在后面

    本文较为详细地介绍了MySQL中字符集、字符序相关的内容,这部分内容主要针对的是数据的存储与比较。其实还有很重要的一部分内容还没涉及:针对连接的字符集、字符序设置。

    由于连接的字符集、字符序设置不当导致的乱码问题也非常多,这部分内容展开来讲内容也不少,放在下一篇文章进行讲解。

    篇幅所限,有些内容没有细讲,感兴趣的同学欢迎交流,或者查看官方文档。如有错漏,敬请指出。

    参考

    10.1 Character Set Support

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