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记得去年我在往 MySQL 存入 emoji 表情😲😳时，一直出错，无法导入。后来找到办法 — 通过把 utf8 改成 utf8mb4 就可以了

一年后，我看到一篇文章讲到 emoji 文字占 4 个字节，通常要用 utf-8 去接收才行，其他编码可能会出错。我突然想到去年操作 MySQL 把 utf8 改成 utf8mb4 的事儿。

嗯？他本身不就是 utf8 编码么！那我当时还改个锤子？

难道，MySQL 的 utf8 不是真正的 UTF-8 编码吗？？

带着疑问查询了很多相关材料，才发现这竟然是 MySQL 的一个历史遗留问题~~

我笑了，没想到这么牛 B 的 MySQL 也会有这段往事。

一、报错回顾

将 emoji 文字直接写入 SQL 中，执行 insert 语句报错；

  1. INSERT INTO `csjdemo`.`student` (`ID`, `NAME`, `SEX`, `AGE`, `CLASS`, `GRADE`, `HOBBY`)
  2. VALUES ('20', '陈哈哈😓', '男', '20', '181班', '9年级', '看片儿');

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

改了数据库编码、系统编码以及表字段的编码格式 → utf8mb4 之后，就可以了：

  1. INSERT INTO `student` (`ID`, `NAME`, `SEX`, `AGE`, `CLASS`, `GRADE`, `HOBBY`)
  2. VALUES (null, '陈哈哈😓😓', '男', '20', '181班', '9年级', '看片儿');

为什么不建议在 MySQL 中使用 UTF-8 - 图1

二、MySQL 中 utf8 的趣事

MySQL 的 “utf8” 实际上不是真正的 UTF-8。

在 MySQL 中，“utf8” 编码只支持每个字符最多三个字节，而真正的 UTF-8 是每个字符最多四个字节。

在 utf8 编码中，中文是占 3 个字节，其他数字、英文、符号占一个字节。

但 emoji 符号占 4 个字节，一些较复杂的文字、繁体字也是 4 个字节。所以导致写入失败，应该改成 utf8mb4。

为什么不建议在 MySQL 中使用 UTF-8 - 图2

如上图中所示，这是编码改成 utf8mb4 后入库的数据，大家可以清晰的对比一下所占的字符数、字节数。正因如此，4 字节的内容往 utf8 编码中插入，肯定是不行的

MySQL 一直没有修复这个 bug，他们在 2010 年发布了一个叫作 “utf8mb4” 的字符集，巧妙的绕过了这个问题。

utf8mb4 才是真正的 UTF-8

MySQL 的 “utf8” 是一种“专属的编码”，它能够编码的 Unicode 字符并不多。

在这里 Mark 一下：所有在使用 “utf8” 的 MySQL 和 MariaDB 用户都应该改用“utf8mb4”，永远都不要再使用“utf8”。

那么什么是编码？什么是 UTF-8？

我们都知道，计算机使用 0 和 1 来存储文本。比如字符 “C” 被存成“01000011”，那么计算机在显示这个字符时需要经过两个步骤：

  1. 计算机读取 “01000011”，得到数字 67，因为 67 被编码成 “01000011”。
  2. 计算机在 Unicode 字符集中查找 67，找到了 “C”。

同样的：

  1. 我的电脑将 “C” 映射成 Unicode 字符集中的 67。
  2. 我的电脑将 67 编码成 “01000011”，并发送给 Web 服务器。

几乎所有的网络应用都使用了 Unicode 字符集，因为没有理由使用其他字符集。

Unicode 字符集包含了上百万个字符。最简单的编码是 UTF-32，每个字符使用 32 位。这样做最简单，因为一直以来，计算机将 32 位视为数字，而计算机最在行的就是处理数字。但问题是，这样太浪费空间了。

UTF-8 可以节省空间，在 UTF-8 中，字符 “C” 只需要 8 位，一些不常用的字符，比如 “😓” 需要 32 位。其他的字符可能使用 16 位或 24 位。一篇类似本文这样的文章，如果使用 UTF-8 编码，占用的空间只有 UTF-32 的四分之一左右。

utf8 的简史

为什么 MySQL 开发者会让 “utf8” 失效？ 我们或许可以从 MySQL 版本提交日志中寻找答案。

MySQL 从 4.1 版本开始支持 UTF-8，也就是 2003 年，而今天使用的 UTF-8 标准（RFC 3629）是随后才出现的。

旧版的 UTF-8 标准（RFC 2279）最多支持每个字符 6 个字节。2002 年 3 月 28 日，MySQL 开发者在第一个 MySQL 4.1 预览版中使用了 RFC 2279。

同年 9 月，他们对 MySQL 源代码进行了一次调整：“UTF8 现在最多只支持 3 个字节的序列”。

是谁提交了这些代码？他为什么要这样做？这个问题不得而知。在迁移到 Git 后（MySQL 最开始使用的是 BitKeeper），MySQL 代码库中的很多提交者的名字都丢失了。2003 年 9 月的邮件列表中也找不到可以解释这一变更的线索。

不过我们可以试着猜测一下：

2002 年，MySQL 做出了一个决定：如果用户可以保证数据表的每一行都使用相同的字节数，那么 MySQL 就可以在性能方面来一个大提升。为此，用户需要将文本列定义为 “CHAR”，每个“CHAR” 列总是拥有相同数量的字符。如果插入的字符少于定义的数量，MySQL 就会在后面填充空格，如果插入的字符超过了定义的数量，后面超出部分会被截断。

MySQL 开发者在最开始尝试 UTF-8 时使用了每个字符 6 个字节，CHAR(1) 使用 6 个字节，CHAR(2) 使用 12 个字节，并以此类推。

应该说，他们最初的行为才是正确的，可惜这一版本一直没有发布。但是文档上却这么写了，而且广为流传，所有了解 UTF-8 的人都认同文档里写的东西。

不过很显然，MySQL 开发者或厂商担心会有用户做这两件事：

  • 使用 CHAR 定义列（在现在看来，CHAR 已经是老古董了，但在那时，在 MySQL 中使用 CHAR 会更快，不过从 2005 年以后就不是这样子了）。
  • 将 CHAR 列的编码设置为 “utf8”。

我的猜测是 MySQL 开发者本来想帮助那些希望在空间和速度上双赢的用户，但他们搞砸了 “utf8” 编码。

所以结果就是没有赢家。那些希望在空间和速度上双赢的用户，当他们在使用 “utf8” 的 CHAR 列时，实际上使用的空间比预期的更大，速度也比预期的慢。而想要正确性的用户，当他们使用 “utf8” 编码时，却无法保存像 “😓” 这样的字符，因为 “😓” 是 4 个字节的。

在这个不合法的字符集发布了之后，MySQL 就无法修复它，因为这样需要要求所有用户重新构建他们的数据库。最终，MySQL 在 2010 年重新发布了

“utf8mb4” 来支持真正的 UTF-8。

总结

大家以后再搭建 MySQL、MariaDB 数据库时，记得将数据库相应编码都改为 utf8mb4。字符集改为utf8mb4之后保存的时候，Navicat会自动将排序规则也改过来
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