MySQL字符集和校对规则详解
在讲解字符集和校对规则之前，我们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。
想了解 ASCII、GB2312、GBK、Unicode 字符集的小伙伴，可点击以下链接阅读学习：
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。
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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 Files\MySQL\MySQL Server 5.7\share\charsets\ |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
8 rows in set, 1 warning (0.01 sec)上述运行结果说明如下表所示：
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| 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 |
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字符集和校对规则详解》一节中我们了解了 MySQL 的字符集和校对规则，本节主要介绍查看字符集和校对规则的几种方法。
在 MySQL 中，查看可用字符集的命令和执行过程如下：
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。
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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 |
......例 1
分别指定“A”和“a”按照 gbk_chinese_ci 和 gbk_bin 校对规则进行比较。SQL 语句和运行结果如下：
mysql> SELECT CASE WHEN 'A' COLLATE gbk_chinese_ci = 'a' COLLATE gbk_chinese_ci then 1
-> else 0 end;
+-------------------------------------------------------------------------------------+
| CASE WHEN 'A' COLLATE gbk_chinese_ci = 'a' COLLATE gbk_chinese_ci then 1
else 0 end |
+-------------------------------------------------------------------------------------+
| 1 |
+-------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.02 sec)
mysql> SELECT CASE WHEN 'A' COLLATE gbk_bin = 'a' COLLATE gbk_bin then 1
-> else 0 end;
+-----------------------------------------------------------------------+
| CASE WHEN 'A' COLLATE gbk_bin = 'a' COLLATE gbk_bin then 1
else 0 end |
+-----------------------------------------------------------------------+
| 0 |
+-----------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)由于 gbk_chinese_ci 校对规则忽略大小写，所以认为两个“A“和“a”是相同的。 gbk_bin 校对规则不忽略大小写，则认为两个字符是不同的。
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。