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MySQL 8.0 字符集与排序规则（Collation）的高级管理

好嘞，各位观众老爷们，今天咱们来聊聊MySQL 8.0 里面那些弯弯绕绕又贼重要的字符集和排序规则，保证让你们听得懂，记得住，还能用得上！别紧张，这不是枯燥的说明书，而是一场关于数据库语言艺术的冒险！😎

开场白：字符集与排序规则，数据库的“颜值”与“性格”

想象一下，你的数据库就像一个百花齐放的花园，里面种着各种各样的花，有的热情奔放，有的含蓄内敛。这些花的名字、花语，甚至花瓣的颜色，都得用一种统一的语言来描述，否则，你的花园就乱套了，别人也看不懂。

这个统一的语言，就是我们今天要聊的字符集。它决定了你的数据库能“说”哪些语言，能“显示”哪些文字，能“存储”哪些符号。

但是，光能“说”还不够，还得“说”得漂亮，得有自己的风格。比如，同样是“A”，在不同的文化里，可能代表不同的含义，排序的时候也得遵循不同的规则。这就是排序规则（Collation）的作用，它决定了你的数据库在比较、排序字符串时，如何处理大小写、重音符号、以及各种语言的特殊字符。

所以说，字符集是数据库的“颜值”，决定了它能显示什么；排序规则是数据库的“性格”，决定了它如何处理字符串。颜值再高，性格不好，也是白搭！

第一幕：字符集的“前世今生”

  • ASCII：数据库界的“老古董”

    ASCII，American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码。这哥们儿资历老，资格也老，是计算机世界里最早的字符集之一。它用7位二进制数（后来扩展到8位）来表示128个字符，包括英文字母、数字、标点符号和一些控制字符。

    优点：简单、高效，占用空间小。
    缺点：只能表示英文，对其他语言无能为力。

    就像你只能用英文和老外交流，遇到法语、德语，就只能抓瞎。

  • ANSI：字符集的“本地化尝试”

    为了支持更多语言，ANSI（American National Standards Institute，美国国家标准学会）在ASCII的基础上进行了扩展，利用8位二进制数的剩余空间，增加了128个字符，用于表示一些本地化的字符。

    优点：可以支持一些本地化的字符。
    缺点：仍然无法支持所有的语言，而且不同的ANSI编码之间互不兼容。

    就像你在不同的国家学了不同的方言，虽然都能勉强交流，但总觉得有点别扭。

  • Unicode：字符集的“世界大同”

    为了解决ANSI的局限性，Unicode应运而生。它是一个包含世界上所有字符的字符集，为每个字符分配一个唯一的代码点（Code Point）。

    优点：可以支持世界上所有的语言。
    缺点：占用空间大。

    这就相当于你掌握了一门世界语，走到哪里都能畅通无阻。

  • UTF-8：Unicode的“精打细算”版

    UTF-8（Unicode Transformation Format 8-bit）是一种变长编码方式，它用1-4个字节来表示一个Unicode字符。对于ASCII字符，UTF-8只用一个字节表示，与ASCII兼容；对于其他字符，UTF-8用多个字节表示。

    优点：与ASCII兼容，占用空间相对较小，是Web开发中最常用的字符集。
    缺点：对于非ASCII字符，占用空间比ASCII字符大。

    这就相当于你学了一门世界语，但只在需要的时候才使用，平时还是用自己的母语，既能保证交流，又能节省资源。

第二幕：MySQL 8.0 的字符集“军团”

MySQL 8.0 默认使用 utf8mb4 字符集，这是一个好消息！这意味着你的数据库可以轻松地存储和处理各种语言的文字，甚至包括emoji表情！🎉

  • utf8mb4：主角光环加身

    utf8mb4 是 utf8 的超集，它使用4个字节来表示一个Unicode字符，可以支持所有的Unicode字符，包括emoji表情。而之前的 utf8 实际上只能支持3个字节的Unicode字符，无法存储emoji表情。

    建议：除非你有特殊的需求，否则强烈建议使用 utf8mb4。

  • latin1：怀旧的选择

    latin1 是一个单字节字符集，只能支持西欧语言。如果你只需要存储英文和其他西欧语言，并且对存储空间有严格的要求，可以考虑使用 latin1。

    警告：使用 latin1 可能会导致数据丢失或乱码，请谨慎选择。

  • gbk 和 gb2312：中文世界的“老朋友”

    gbk 和 gb2312 是中文的字符集。gb2312 只能支持简体中文，而 gbk 扩展了 gb2312，可以支持繁体中文和更多的字符。

    建议：如果你的应用只需要支持中文，并且对存储空间有严格的要求，可以考虑使用 gbk 或 gb2312。但是，为了更好的兼容性，还是建议使用 utf8mb4。

第三幕：排序规则的“花样年华”

排序规则决定了MySQL如何比较和排序字符串。不同的排序规则会影响查询结果的顺序，甚至影响索引的使用。

  • utf8mb4_general_ci：简单粗暴的“通用型”

    utf8mb4_general_ci 是一个不区分大小写、不区分重音符号的排序规则。它比较简单，效率也比较高，但是可能会导致一些不准确的排序结果。

    例如，"a" 和 "A" 被认为是相等的，"e" 和 "é" 也被认为是相等的。

  • utf8mb4_unicode_ci：精益求精的“学术型”

    utf8mb4_unicode_ci 是一个更精确的排序规则，它考虑了大小写、重音符号、以及各种语言的特殊字符。

    例如，"a" 和 "A" 被认为是不同的，"e" 和 "é" 也被认为是不同的。

    建议：如果你的应用对排序结果的准确性有较高的要求，建议使用 utf8mb4_unicode_ci。

  • utf8mb4_bin：一丝不苟的“技术型”

    utf8mb4_bin 是一个二进制排序规则，它直接比较字符串的二进制值，区分大小写，区分重音符号，区分所有的字符差异。

    警告：使用 utf8mb4_bin 可能会导致一些意想不到的结果，请谨慎选择。

第四幕：如何设置字符集和排序规则？

在MySQL 8.0 中，你可以在多个级别设置字符集和排序规则：

  • 服务器级别： 修改 my.cnf 配置文件，设置 character-set-server 和 collation-server 参数。

    [mysqld]
character-set-server=utf8mb4
collation-server=utf8mb4_unicode_ci

    重启MySQL服务器后生效。

  • 数据库级别： 创建数据库时指定字符集和排序规则。

    CREATE DATABASE mydatabase
CHARACTER SET utf8mb4
COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

  • 表级别： 创建表时指定字符集和排序规则。

    CREATE TABLE mytable (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255)
) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

  • 列级别： 创建列时指定字符集和排序规则。

    CREATE TABLE mytable (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci
);

    优先级：列级别 > 表级别 > 数据库级别 > 服务器级别

    建议：尽量在数据库级别或表级别设置字符集和排序规则，避免在列级别设置，以提高性能。

第五幕：常见问题与解决方案

  • 乱码问题：

    乱码是最常见的问题之一。解决方法是确保你的客户端、服务器、数据库、表和列都使用相同的字符集。

    • 检查客户端的字符集：
    SHOW VARIABLES LIKE 'character_set_client';

    如果客户端的字符集不正确，可以使用 SET NAMES 命令修改：

    SET NAMES utf8mb4;
    • 检查服务器的字符集：
    SHOW VARIABLES LIKE 'character_set_server';

    如果服务器的字符集不正确，需要修改 my.cnf 配置文件。

    • 检查数据库、表和列的字符集：
    SHOW CREATE DATABASE mydatabase;
SHOW CREATE TABLE mytable;
SHOW FULL COLUMNS FROM mytable;

    如果数据库、表或列的字符集不正确，可以使用 ALTER 命令修改：

    ALTER DATABASE mydatabase CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
ALTER TABLE mytable CONVERT TO CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
ALTER TABLE mytable MODIFY COLUMN name VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

  • 排序问题：

    排序问题通常是由于排序规则不正确导致的。

    • 检查排序规则：
    SHOW VARIABLES LIKE 'collation_database';
SHOW FULL COLUMNS FROM mytable;

    如果排序规则不正确，可以使用 ALTER 命令修改：

    ALTER DATABASE mydatabase COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
ALTER TABLE mytable COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
ALTER TABLE mytable MODIFY COLUMN name VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
    • 在查询时指定排序规则：
    SELECT * FROM mytable ORDER BY name COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

  • emoji表情无法存储：

    如果你使用的是 utf8 字符集，可能会遇到emoji表情无法存储的问题。解决方法是将字符集升级到 utf8mb4。

    ALTER DATABASE mydatabase CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
ALTER TABLE mytable CONVERT TO CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
ALTER TABLE mytable MODIFY COLUMN name VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

尾声：字符集与排序规则，数据库的“灵魂”

字符集和排序规则是数据库的“灵魂”，它们决定了数据库如何处理数据，如何与外部世界交流。选择合适的字符集和排序规则，可以避免乱码问题，提高查询效率，增强数据库的兼容性。

记住，数据库不仅仅是存储数据的容器，更是一门艺术，一门语言。掌握字符集和排序规则，就掌握了这门语言的精髓，就能创造出更加优雅、高效、健壮的数据库应用。

希望今天的讲解对大家有所帮助！下次再见！👋

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