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超級巨坑!永遠不要在MySQL中使用UTF-8……

2024-05-06碼農

目錄

一、報錯回顧

二、MySQL中utf8的趣事

1、 utf8mb4 才是真正的UTF-8

2、 utf8 的簡史

三、總結

記得去年我在往MySQL存入emoji表情😲😳時,一直出錯,無法匯入。後來找到辦法——透過把utf8改成utf8mb4就可以了,並沒有深究。

一年後,我看到一篇文章講到emoji文字占4個字節,通常要用utf-8去接收才行,其他編碼可能會出錯。我突然想到去年操作MySQL把utf8改成utf8mb4的事兒。

嗯?他本身不就是utf8編碼麽!那我當時還改個錘子?

難道,MySQL的utf8不是真正的UTF-8編碼嗎??! 天啊這……MySQL有bug!

帶著疑問查詢了很多相關材料,才發現這竟然是MySQL的一個歷史遺留問題~我笑了,沒想到這麽牛的MySQL也會有這段往事。

一、報錯回顧

將emoji文字直接寫入SQL中,執行insert語句報錯;

INSERT INTO `csjdemo`.`student` (`ID`, `NAME`, `SEX`, `AGE`, ` class`, `GRADE`, `HOBBY`) VALUES ('20''陳哈哈😓''男''20''181班''9年級''看片兒');

[Err] 1366 - Incorrect string value: '\xF0\x9F\x98\x93' for column 'NAME' at row 1

改了資料庫編碼、系統編碼以及表欄位的編碼格式 → utf8mb4 之後,就可以了:

INSERTINTO`student` (`ID`, `NAME`, `SEX`, `AGE`, ` class`, `GRADE`, `HOBBY`) VALUES (null'陳哈哈😓😓''男''20''181班''9年級''看片兒');

二、MySQL中utf8的趣事

MySQL 的「utf8」實際上不是真正的 UTF-8。

在MySQL中,「utf8」編碼只支持每個字元最多三個字節,而真正的 UTF-8 是每個字元最多四個字節。

在utf8編碼中,中文是占3個字節,其他數位、英文、符號占一個字節。

但emoji符號占4個字節,一些較復雜的文字、繁體字也是4個字節。所以導致寫入失敗,應該改成 utf8mb4

如上圖中所示,這是編碼改成utf8mb4後入庫的數據,大家可以清晰地對比一下所占的字元數、字節數。正因如此,4字節的內容往utf8編碼中插入,肯定是不行的,插不進去啊,是吧(大潘攤手)。

MySQL 一直沒有修復這個 bug,他們在 2010 年釋出了一個叫作「utf8mb4」的字元集,巧妙地繞過了這個問題。

當然,他們並沒有對新的字元集廣而告之(可能是因為這個 bug 讓他們覺得很尷尬),以致現在網路上仍然在建議開發者使用「utf8」,但這些建議都是錯誤的。

1. utf8mb4 才是真正的UTF-8

是的,MySQL 的「utf8mb4」才是真正的「UTF-8」。

MySQL 的「utf8」是一種「專屬的編碼」,它能夠編碼的 Unicode 字元並不多。

在這裏Mark一下:所有在使用「utf8」的 MySQL 和 MariaDB 使用者都應該改用「utf8mb4」,永遠都不要再使用「utf8」。

那麽什麽是編碼?什麽是 UTF-8?

我們都知道,電腦使用 0 和 1 來儲存文本。比如字元「C」被存成「01000011」,那麽電腦在顯示這個字元時需要經過兩個步驟:

  • 電腦讀取「01000011」,得到數位 67,因為 67 被編碼成「01000011」。

  • 電腦在 Unicode 字元集中尋找 67,找到了「C」。

  • 同樣的:

  • 我的電腦將「C」對映成 Unicode 字元集中的 67。

  • 我的電腦將 67 編碼成「01000011」,並行送給 Web 伺服器。

  • 幾乎所有的網路套用都使用了 Unicode 字元集,因為沒有理由使用其他字元集。

    Unicode 字元集包含了上百萬個字元。最簡單的編碼是 UTF-32,每個字元使用 32 位。這樣做最簡單,因為一直以來,電腦將 32 位視為數位,而電腦最在行的就是處理數位。但問題是,這樣太浪費空間了。

    UTF-8 可以節省空間,在 UTF-8 中,字元「C」只需要 8 位,一些不常用的字元,比如「😓」需要 32 位。其他的字元可能使用 16 位或 24 位。一篇類似本文這樣的文章,如果使用 UTF-8 編碼,占用的空間只有 UTF-32 的四分之一左右。

    2. utf8 的簡史

    為什麽 MySQL 開發者會讓「utf8」失效?我們或授權以從MySQL版本送出日誌中尋找答案。

    MySQL 從 4.1 版本開始支持 UTF-8,也就是 2003 年,而今天使用的 UTF-8 標準(RFC 3629)是隨後才出現的。

    舊版的 UTF-8 標準(RFC 2279)最多支持每個字元 6 個字節。2002 年 3 月 28 日,MySQL 開發者在第一個 MySQL 4.1 預覽版中使用了 RFC 2279。

    同年 9 月,他們對 MySQL 原始碼進行了一次調整:「UTF8 現在最多只支持 3 個字節的序列」。

    是誰送出了這些程式碼?他為什麽要這樣做?這個問題不得而知。在遷移到 Git 後(MySQL 最開始使用的是 BitKeeper),MySQL 程式碼庫中的很多送出者的名字都遺失了。2003 年 9 月的信件列表中也找不到可以解釋這一變更的線索。

    不過我們可以試著猜測一下:

    2002年,MySQL做出了一個決定:如果使用者可以保證數據表的每一行都使用相同的字節數,那麽 MySQL 就可以在效能方面來一個大提升。為此,使用者需要將文本列定義為「CHAR」,每個「CHAR」列總是擁有相同數量的字元。如果插入的字元少於定義的數量,MySQL 就會在後面填充空格,如果插入的字元超過了定義的數量,後面超出部份會被截斷。

    MySQL 開發者在最開始嘗試 UTF-8 時使用了每個字元6個字節,CHAR(1) 使用6個字節,CHAR(2)使用12個字節,並以此類推。

    應該說,他們最初的行為才是正確的,可惜這一版本一直沒有釋出。但是文件上卻這麽寫了,而且廣為流傳,所有了解 UTF-8 的人都認同文件裏寫的東西。

    不過很顯然,MySQL 開發者或廠商擔心會有使用者做這兩件事:

  • 使用 CHAR 定義列(在現在看來,CHAR 已經是老古董了,但在那時,在 MySQL 中使用 CHAR 會更快,不過從 2005 年以後就不是這樣子了)。

  • 將 CHAR 列的編碼設定為「utf8」。

  • 我的猜測是 MySQL 開發者本來想幫助那些希望在空間和速度上雙贏的使用者,但他們搞砸了「utf8」編碼。

    所以結果就是沒有贏家。那些希望在空間和速度上雙贏的使用者,當他們在使用「utf8」的 CHAR 列時,實際上使用的空間比預期的更大,速度也比預期的慢。而想要正確性的使用者,當他們使用「utf8」編碼時,卻無法保存像「😓」這樣的字元,因為「😓」是4個字節的。

    在這個不合法的字元集釋出了之後,MySQL 就無法修復它,因為這樣需要要求所有使用者重新構建他們的資料庫。最終,MySQL 在 2010 年重新釋出了「utf8mb4」來支持真正的 UTF-8。

    三、總結

    主要是目前網路上幾乎所有的文章都把 「utf8」 當成是真正的 UTF-8,包括之前我寫的文章以及做的計畫(捂臉);因此希望更多的朋友能夠看到這篇文章。

    相信還有很多跟我在同一條船上的人,這是必然的。

    所以,大家以後再搭建 MySQL、MariaDB資料庫時,記得將資料庫相應編碼都改為utf8mb4 。終有一天,接你班兒的程式設計師或你的領導發現這個問題後,一定會在心裏默默贊嘆你的技術力。

    作者丨_陳哈哈

    來源丨blog.csdn.net/qq_39390545/article/details/106946166

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