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2020重新出发,MySql基础,MySql字符集

开发技术 开发技术 4周前 (08-30) 22次浏览
目录
  • MySQL字符集和校对规则详解
    • MySQL字符集的转换过程
  • MySQL查看字符集和校对规则
  • MySQL设置默认字符集和校对规则
    • 服务器字符集和校对规则
    • 数据库字符集和校对规则
    • 表字符集和校对规则
    • 列字符集和校对规则
    • 连接字符集和校对规则
  • MySQL字符集的选择

MySQL字符集和校对规则详解

先来简单了解一下字符、字符集和字符编码。

字符(Character):是计算机中字母、数字、符号的统称,一个字符可以是一个中文汉字、一个英文字母、一个阿拉伯数字、一个标点符号等。

  • 计算机是以二进制的形式来存储数据的。平时我们在显示器上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符都是二进制数转换之后的结果。

字符集(Character set):定义了字符和二进制的对应关系,为字符分配了唯一的编号。常见的字符集有 ASCII、GBK、IOS-8859-1 等。

字符编码(Character encoding):也可以称为字集码,规定了如何将字符的编号存储到计算机中。大部分字符集都只对应一种字符编码。

  • 例如:ASCII、IOS-8859-1、GB2312、GBK,都是既表示了字符集又表示了对应的字符编码。所以一般情况下,可以将两者视为同义词。Unicode 字符集除外,Unicode 有三种编码方案,即 UTF-8、UTF-16 和 UTF-32。最为常用的是 UTF-8 编码。

校对规则(Collation):也可以称为排序规则,是指在同一个字符集内字符之间的比较规则。字符集和校对规则是一对多的关系,每个字符集都有一个默认的校对规则。字符集和校对规则相辅相成,相互依赖关联。

简单来说,字符集用来定义 MySQL 存储字符串的方式,校对规则用来定义 MySQL 比较字符串的方式。

有些数据库并没有清晰的区分开字符集和校对规则。

  • 例如,在 SQL Server 中创建数据库时,选择字符集就相当于选定了字符集和校对规则。

而在 MySQL 中,字符集和校对规则是区分开的,必须设置字符集和校对规则。一般情况下,没有特殊需求,只设置其一即可。只设置字符集时,MySQL 会将校对规则设置为字符集中对应的默认校对规则。

可以通过SHOW VARIABLES LIKE 'character%';命令查看当前 MySQL 使用的字符集,命令和运行结果如下:

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'character%';
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| Variable_name            | Value                                                   |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| character_set_client     | gbk                                                     |
| character_set_connection | gbk                                                     |
| character_set_database   | latin1                                                  |
| character_set_filesystem | binary                                                  |
| character_set_results    | gbk                                                     |
| character_set_server     | latin1                                                  |
| character_set_system     | utf8                                                    |
| character_sets_dir       | C:Program FilesMySQLMySQL Server 5.7sharecharsets |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
8 rows in set, 1 warning (0.01 sec)

上述运行结果说明如下表所示:

  • character_set_client :MySQL 客户端使用的字符集
  • character_set_connection :连接数据库时使用的字符集
  • character_set_database : 创建数据库使用的字符集
  • character_set_filesystem :MySQL 服务器文件系统使用的字符集,默认值为 binary,不做任何转换
  • character_set_results : 数据库给客户端返回数据时使用的字符集
  • character_set_server : MySQL 服务器使用的字符集,建议由系统自己管理,不要人为定义
  • character_set_system :数据库系统使用的字符集,默认值为 utf8,不需要设置 character_sets_dir 字符集的安装目录

注意:乱码时,不需要关心 character_set_filesystem、character_set_system 和 character_sets_dir 这 3 个系统变量,它们不会影响乱码

可以通过SHOW VARIABLES LIKE 'collation_%';命令查看当前 MySQL 使用的校对规则,命令和运行结果如下:

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'collation_%';
+----------------------+-------------------+
| Variable_name        | Value             |
+----------------------+-------------------+
| collation_connection | gbk_chinese_ci    |
| collation_database   | latin1_swedish_ci |
| collation_server     | latin1_swedish_ci |
+----------------------+-------------------+
3 rows in set, 1 warning (0.01 sec)

对上述运行结果说明如下:

  • collation_connection:连接数据库时使用的校对规则
  • collation_database:创建数据库时使用的校对规则
  • collation_server:MySQL 服务器使用的校对规则

校对规则命令约定如下:

  • 以校对规则所对应的字符集名开头
  • 以国家名居中(或以 general 居中)
  • 以 ci、cs 或 bin 结尾,ci 表示大小写不敏感,cs 表示大小写敏感,bin 表示按二进制编码值比较。

MySQL字符集的转换过程

MySQL 中字符集的转换过程如下:

  1. 在命令提示符窗口(cmd 命令行)中执行 MySQL 命令或 sql 语句时,这些命令或语句从“命令提示符窗口字符集”转换为“character_set_client”定义的字符集。
  2. 使用命令提示符窗口成功连接 MySQL 服务器后,就建立了一条“数据通信链路”,MySQL 命令或 sql 语句沿着“数据链路”传向 MySQL 服务器,由 character_set_client 定义的字符集转换为 character_set_connection 定义的字符集。
  3. MySQL 服务实例收到数据通信链路中的 MySQL 命令或 sql 语句后,将 MySQL 命令或 sql 语句从 character_set_connection 定义的字符集转换为 character_set_server 定义的字符集。
  4. 若 MySQL 命令或 sql 语句针对于某个数据库进行操作,此时将 MySQL 命令或 sql 语句从 character_set_server 定义的字符集转换为 character_set_database 定义的字符集。
  5. MySQL 命令或 sql 语句执行结束后,将执行结果设置为 character_set_results 定义的字符集。
  6. 执行结果沿着打开的数据通信链路原路返回,将执行结果从 character_set_results 定义的字符集转换为 character_set_client 定义的字符集,最终转换为命令提示符窗口字符集,显示到命令提示符窗口中。

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MySQL查看字符集和校对规则

在 MySQL 中,查看可用字符集的命令和执行过程如下:

SHOW CHARACTER set
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 |
| cp850    | DOS West European               | cp850_general_ci    |      1 |
| hp8      | HP West European                | hp8_english_ci      |      1 |
| koi8r    | KOI8-R Relcom Russian           | koi8r_general_ci    |      1 |
| latin1   | cp1252 West European            | latin1_swedish_ci   |      1 |
| latin2   | ISO 8859-2 Central European     | latin2_general_ci   |      1 |
| swe7     | 7bit Swedish                    | swe7_swedish_ci     |      1 |
| ascii    | US ASCII                        | ascii_general_ci    |      1 |
| ujis     | EUC-JP Japanese                 | ujis_japanese_ci    |      3 |
| sjis     | Shift-JIS Japanese              | sjis_japanese_ci    |      2 |
| hebrew   | ISO 8859-8 Hebrew               | hebrew_general_ci   |      1 |
| tis620   | TIS620 Thai                     | tis620_thai_ci      |      1 |
| euckr    | EUC-KR Korean                   | euckr_korean_ci     |      2 |
| koi8u    | KOI8-U Ukrainian                | koi8u_general_ci    |      1 |
| gb2312   | GB2312 Simplified Chinese       | gb2312_chinese_ci   |      2 |
| greek    | ISO 8859-7 Greek                | greek_general_ci    |      1 |
| cp1250   | Windows Central European        | cp1250_general_ci   |      1 |
| gbk      | GBK Simplified Chinese          | gbk_chinese_ci      |      2 |
| latin5   | ISO 8859-9 Turkish              | latin5_turkish_ci   |      1 |
| armscii8 | ARMSCII-8 Armenian              | armscii8_general_ci |      1 |
| utf8     | UTF-8 Unicode                   | utf8_general_ci     |      3 |
| ucs2     | UCS-2 Unicode                   | ucs2_general_ci     |      2 |
| cp866    | DOS Russian                     | cp866_general_ci    |      1 |
| keybcs2  | DOS Kamenicky Czech-Slovak      | keybcs2_general_ci  |      1 |
| macce    | Mac Central European            | macce_general_ci    |      1 |
| macroman | Mac West European               | macroman_general_ci |      1 |
| cp852    | DOS Central European            | cp852_general_ci    |      1 |
| latin7   | ISO 8859-13 Baltic              | latin7_general_ci   |      1 |
| utf8mb4  | UTF-8 Unicode                   | utf8mb4_general_ci  |      4 |
| cp1251   | Windows Cyrillic                | cp1251_general_ci   |      1 |
| utf16    | UTF-16 Unicode                  | utf16_general_ci    |      4 |
| utf16le  | UTF-16LE Unicode                | utf16le_general_ci  |      4 |
| cp1256   | Windows Arabic                  | cp1256_general_ci   |      1 |
| cp1257   | Windows Baltic                  | cp1257_general_ci   |      1 |
| utf32    | UTF-32 Unicode                  | utf32_general_ci    |      4 |
| binary   | Binary pseudo charset           | binary              |      1 |
| geostd8  | GEOSTD8 Georgian                | geostd8_general_ci  |      1 |
| cp932    | SJIS for Windows Japanese       | cp932_japanese_ci   |      2 |
| eucjpms  | UJIS for Windows Japanese       | eucjpms_japanese_ci |      3 |
| gb18030  | China National Standard GB18030 | gb18030_chinese_ci  |      4 |
+----------+---------------------------------+---------------------+--------+
41 rows in set (0.02 sec)

其中:

  • 第一列(Charset)为字符集名称;
  • 第二列(Description)为字符集描述;
  • 第三列(Default collation)为字符集的默认校对规则;
  • 第四列(Maxlen)表示字符集中一个字符占用的最大字节数。

常用的字符集如下:

  • latin1 支持西欧字符、希腊字符等。
  • gbk 支持中文简体字符。
  • big5 支持中文繁体字符。
  • utf8 几乎支持所有国家的字符。

也可以通过查询 information_schema.character_set 表中的记录,来查看 MySQL 支持的字符集。SQL 语句和执行过程如下:

mysql> SELECT * FROM information_schema.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 |
| cp850              | cp850_general_ci     | DOS West European               |      1 |
| hp8                | hp8_english_ci       | HP West European                |      1 |
......

可以使用 SHOW COLLATION LIKE '***';命令来查看相关字符集的校对规则。

mysql> SHOW COLLATION LIKE 'gbk%';
+----------------+---------+----+---------+----------+---------+
| Collation      | Charset | Id | Default | Compiled | Sortlen |
+----------------+---------+----+---------+----------+---------+
| gbk_chinese_ci | gbk     | 28 | Yes     | Yes      |       1 |
| gbk_bin        | gbk     | 87 |         | Yes      |       1 |
+----------------+---------+----+---------+----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

上面运行结果为 GBK 字符集所对应的校对规则,其中 gbk_chinese_ci 是默认的校对规则,对大小写不敏感。而 gbk_bin 按照二进制编码的值进行比较,对大小写敏感。

也可以通过查询 information_schema.COLLATIONS 表中的记录,来查看 MySQL 中可用的校对规则。SQL 语句和执行过程如下:

mysql> SELECT * FROM information_schema.COLLATIONS;
+--------------------------+--------------------+-----+------------+-------------+---------+
| COLLATION_NAME           | CHARACTER_SET_NAME | ID  | IS_DEFAULT | IS_COMPILED | SORTLEN |
+--------------------------+--------------------+-----+------------+-------------+---------+
| big5_chinese_ci          | big5               |   1 | Yes        | Yes         |       1 |
| big5_bin                 | big5               |  84 |            | Yes         |       1 |
| dec8_swedish_ci          | dec8               |   3 | Yes        | Yes         |       1 |
| dec8_bin                 | dec8               |  69 |            | Yes         |       1 |
| cp850_general_ci         | cp850              |   4 | Yes        | Yes         |       1 |
| cp850_bin                | cp850              |  80 |            | Yes         |       1 |
......

在实际应用中,我们应事先确认应用需要按照什么样方式排序,是否区分大小写,然后选择相应的校对规则。

MySQL设置默认字符集和校对规则

MySQL 服务器可以支持多种字符集,在同一台服务器、同一个数据库甚至同一个表的不同字段中,都可以使用不同的字符集。Oracle 等其它数据库管理系统都只能使用相同的字符集,相比之下,MySQL 明显存在更大的灵活性。

MySQL 的字符集和校对规则有 4 个级别的默认设置,即服务器级、数据库级、表级和字段级。它们分别在不同的地方设置,作用也不相同。

服务器字符集和校对规则

修改服务器默认字符集和校对规则的方法如下。

可以在 my.ini 配置文件中设置服务器字符集和校对规则,添加内容如下:

[mysqld]
character-set-server=字符集名称

连接 MySQL 服务器时指定字符集:

mysql --default-character-set=字符集名称 -h 主机IP地址 -u 用户名 -p 密码

如果没有指定服务器字符集,MySQL 会默认使用 latin1 作为服务器字符集。如果只指定了字符集,没有指定校对规则,MySQL 会使用该字符集对应的默认校对规则。如果要使用字符集的非默认校对规则,需要在指定字符集的同时指定校对规则。

可以用 SHOW VARIABLES LIKE ‘character_set_server’SHOW VARIABLES LIKE ‘collation_server’ 命令查询当前服务器的字符集和校对规则。

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'character_set_server';
+----------------------+--------+
| Variable_name        | Value  |
+----------------------+--------+
| character_set_server | gbk    |
+----------------------+--------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'collation_server';
+------------------+-------------------+
| Variable_name    | Value             |
+------------------+-------------------+
| collation_server | gbk_chinese_ci    |
+------------------+-------------------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

数据库字符集和校对规则

数据库的字符集和校对规则在创建数据库时指定,也可以在创建完数据库后通过 ALTER DATABASE 命令进行修改

需要注意的是,如果数据库里已经存在数据,修改字符集后,已有的数据不会按照新的字符集重新存放,所以不能通过修改数据库的字符集来修改数据的内容

设置数据库字符集的规则如下:

  • 如果指定了字符集和校对规则,则使用指定的字符集和校对规则;
  • 如果指定了字符集没有指定校对规则,则使用指定字符集的默认校对规则;
  • 如果指定了校对规则但未指定字符集,则字符集使用与该校对规则关联的字符集;
  • 如果没有指定字符集和校对规则,则使用服务器字符集和校对规则作为数据库的字符集和校对规则。

为了避免受到默认值的影响,推荐在创建数据库时指定字符集和校对规则。

可以使用 SHOW VARIABLES LIKE ‘character_set_database’SHOW VARIABLES LIKE ‘collation_database’ 命令查看当前数据库的字符集和校对规则。

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'character_set_database';
+------------------------+--------+
| Variable_name          | Value  |
+------------------------+--------+
| character_set_database | latin1 |
+------------------------+--------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'collation_database';
+--------------------+-------------------+
| Variable_name      | Value             |
+--------------------+-------------------+
| collation_database | latin1_swedish_ci |
+--------------------+-------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

表字符集和校对规则

表的字符集和校对规则在创建表的时候指定,也可以在创建完表后通过 ALTER TABLE 命令进行修改。

同样,如果表中已有记录,修改字符集后,原有的记录不会按照新的字符集重新存放。表的字段仍然使用原来的字符集。

设置表的字符集规则和设置数据库字符集的规则基本类似:

  • 如果指定了字符集和校对规则,使用指定的字符集和校对规则;
  • 如果指定了字符集没有指定校对规则,使用指定字符集的默认校对规则;
  • 如果指定了校对规则但未指定字符集,则字符集使用与该校对规则关联的字符集;
  • 如果没有指定字符集和校对规则,使用数据库字符集和校对规则作为表的字符集和校对规则。

为了避免受到默认值的影响,推荐在创建表的时候指定字符集和校对规则。

可以使用 SHOW CREATE TABLE 命令查看当前表的字符集和校对规则,SQL 语句和运行结果如下:

mysql> SHOW CREATE TABLE tb_students_info G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tb_students_info
Create Table: CREATE TABLE `tb_students_info` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `sex` char(1) DEFAULT NULL,
  `height` float DEFAULT NULL,
  `course_id` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=12 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

列字符集和校对规则

MySQL 可以定义列级别的字符集和校对规则,主要是针对相同表的不同字段需要使用不同字符集的情况。一般遇到这种情况的几率比较小,这只是 MySQL 提供给我们一个灵活设置的手段。

列字符集和校对规则的定义可以在创建表时指定,或者在修改表时调整。语法格式如下:

ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 数据类型 CHARACTER SET 字符集名;

如果在创建列的时候没有特别指定字符集和校对规则,默认使用表的字符集和校对规则。

连接字符集和校对规则

上面所讲的 4 种设置方式,确定的都是数据保存的字符集和校对规则。实际应用中,还需要设置客户端和服务器之间交互的字符集和校对规则。

对于客户端和服务器的交互操作,MySQL 提供了 3 个不同的参数character_set_client、character_set_connection 和 character_set_results,分别代表客户端、连接和返回结果的字符集。通常情况下,这 3 个字符集是相同的,这样可以确保正确读出用户写入的数据,尤其是中文字符。字符集不同时,容易导致写入的记录不能正确读出。

设置客户端和服务器连接的字符集和校对规则有以下几种方法:

  • 在 my.ini 配置文件中,设置以下语句:
[mysql]
default-character-set=gbk

这样服务器启动后,所有连接默认使用 GBK 字符集进行连接。

  • 可以通过以下命令来设置连接的字符集和校对规则,这个命令可以同时修改以上 3 个参数(character_set_client、character_set_connection 和 character_set_results)的值。
SET NAMES gbk;

使用这个方法可以“临时一次性地”修改客户端和服务器连接时的字符集为 gbk。

  • MySQL 还提供了下列 MySQL 命令“临时地”修改 MySQL“当前会话的”字符集和校对规则。
set character_set_client = gbk;
set character_set_connection = gbk;
set character_set_database = gbk;
set character_set_results = gbk;
set character_set_server = gbk;
set collation_connection = gbk_chinese_ci;
set collation_database = gbk_chinese_ci;
set collation_server = gbk_chinese_ci;

MySQL字符集的选择

由于数据库中存储的数据大部分都是各种文字,所以字符集对数据库的存储、处理性能,以及日后系统的移植、推广都会有影响。对数据库来说,字符集非常重要。不论是在 MySQL 数据库还是其它数据库,都存在字符集的选择问题。

如果在创建数据库时没有正确选择字符集,在后期就可能需要更换字符集,而更换字符集是代价比较高的操作,也存在一定的风险。所以推荐在应用开始阶段,就按照实际需求,正确的选择合适的字符集,避免后期不必要的调整。

目前 MySQL 5.7 支持几十种字符集,包括 UCS-2、UTF-16、UTF-16LE、UTF-32、 UTF-8 和 utf8mb4 等 Unicode 字符集。

那么面对众多的字符集,我们该如何选择呢?

在选择数据库字符集时,可以根据应用的需求,结合字符集的特点来权衡,主要考虑以下几方面的因素。

  1. 满足应用支持语言的需求。如果应用要处理各种各样的文字,或者将发布到使用不同语言的国家或地区,就应该选择 Unicode 字符集。对 MySQL 来说,目前就是 UTF-8。
  2. 如果应用中涉及已有数据的导入,就要充分考虑数据库字符集对已有数据的兼容性。假如已有数据的字符集是 GBK,如果选择 GB 2312-80 为数据库字符集,就很可能出现某些文字无法正确导入。
  3. 如果数据库只需要支持一般中文,数据量很大,性能要求也很高,那就应该选择双字节定长编码的中文字符集,比如 GBK。
    • 因为,相对于 UTF-8 而言,GBK 比较“小”,每个汉字只占 2 个字节,而 UTF-8 汉字编码需要 3 个字节,这样可以减少磁盘 I/O、数据库 Cache 以及网络传输的时间,从而提高性能。相反,如果应用主要处理英文字符,仅有少量汉字数据,那么选择 UTF-8 更好,因为 GBK、UCS-2、UTF-16 的西文字符编码都是 2 个字节,会造成很多不必要的开销。
  4. 如果数据库需要做大量的字符运算,如比较、排序等,那么选择定长字符集可能更好,因为定长字符集的处理速度要比变长字符集的处理速度快。
  5. 如果所有客户端程序都支持相同的字符集,则应该优先选择该字符集作为数据库字符集。这样可以避免因字符集转换带来的性能开销和数据损失。
  6. 在多种字符集都能够满足应用的前提下,应尽量使用小的字符集。因为更小的字符集意味着能够节省空间、减少网络传输字节数,同时由于存储空间的较小间接的提高了系统的性能。

注意:有很多字符集都可以保存汉字,比如 UTF-8、GB2312、GBK、Latin1 等等。但是常用的是 GB2312 和 GBK。因为 GB2312 字库比 GBK 字库小,有些偏僻字(例如:洺)不能保存,因此在选择字符集的时候一定要权衡这些偏僻字出现的几率,一般情况下,最好选用 GBK。


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