一文深入理解MySQL中的UTF-8与UTF-8MB4字符集_Mysql

前言

在全球化的今天，数据的存储与处理需要支持多种语言与字符集。对于 web 应用程序和数据库系统来说，字符集的选择尤为重要，特别是在处理包含多种语言字符（如中文、阿拉伯文、表情符号等）的系统中。mysql 作为常用的数据库管理系统，提供了多种字符集来支持不同语言的数据存储和操作。

本文将深入探讨 mysql 中的两个常见字符集：utf-8 和 utf-8mb4，分析它们的区别、使用场景、存储差异以及如何选择合适的字符集，以确保应用系统的可扩展性和兼容性。

1. 什么是 utf-8 和 utf-8mb4？

1.1 utf-8

utf-8 是一种变长的字符编码，它是 unicode 的一种实现方式。在 utf-8 编码中，每个字符可以使用 1 到 4 字节来表示。utf-8 编码的最大特点是向后兼容 ascii，即所有标准的 ascii 字符（u+0000 到 u+007f）仍然使用 1 字节表示。

utf-8 能够表示几乎所有的语言字符，并且它已经成为 web 上最广泛使用的字符编码标准。

1 字节：ascii 字符（0x00 到 0x7f）
2 字节：较常见的字符，如拉丁字母、汉字等（0x80 到 0x7ff）
3 字节：扩展字符，如一些汉字和其他中等使用频率的字符（0x800 到 0xffff）
4 字节：稀有字符，如表情符号、一些少数民族的字符等（0x10000 到 0x10ffff）

1.2 utf-8mb4

utf-8mb4 是 utf-8 的一个增强版，支持完整的 unicode 字符集，最大支持 4 字节的字符。它可以存储任何 unicode 字符，包括一些特殊字符，如表情符号、古代文字等。

4 字节：utf-8mb4 引入了对超过 3 字节字符（例如表情符号和一些少数民族的字符）的支持，这些字符超出了 utf-8 的支持范围，因此需要使用 4 字节来存储。

在 mysql 中，utf-8 实际上并没有完全遵循 unicode 标准，最多支持 3 字节的字符，而 utf-8mb4 解决了这个问题，提供了完整的 unicode 支持。

2. utf-8 与 utf-8mb4 的区别

2.1 字符集范围

utf-8：mysql 中的 utf-8 实际上是一个不完整的实现，最大只能支持 3 字节的字符，因此无法存储一些 unicode 字符，特别是 unicode 范围中的高位字符（例如表情符号和一些罕见的汉字）。
utf-8mb4：utf-8mb4 完全支持 unicode 标准，最大支持 4 字节字符，这意味着它能够存储所有 unicode 字符，包括表情符号和其他罕见字符。

2.2 存储空间

由于 utf-8 和 utf-8mb4 支持的字符集不同，导致它们的存储需求也不同。

utf-8：在 mysql 中，utf-8 使用 1 到 3 字节来存储每个字符。对于常见字符（如英文和常见的拉丁字母），只需要 1 字节，而对于一些复杂的字符（如中文和其他扩展字符），需要 2 或 3 字节。
utf-8mb4：utf-8mb4 使用 1 到 4 字节来存储字符。对于常见字符仍然是 1 字节，但对于表情符号和一些特殊字符，utf-8mb4 使用 4 字节进行存储。

因此，在存储相同的字符时，utf-8mb4 比 utf-8 占用更多的存储空间，特别是当你需要存储大量表情符号等 4 字节字符时。

2.3 向后兼容性

utf-8：由于 utf-8 的字符集并不完全支持所有 unicode 字符，它对于处理常见语言（如英语、中文、日语等）是足够的，但无法存储某些特殊符号、表情符号等字符。
utf-8mb4：utf-8mb4 是向 unicode 标准的完整实现，支持所有字符，因此更为通用和强大，适合多语言、多字符需求的应用。

3. 在 mysql 中使用 utf-8 和 utf-8mb4

3.1 为什么使用 utf-8mb4？

尽管 utf-8 的字符集对于很多应用来说已经足够，但随着应用程序和网站逐渐支持表情符号和更多的 unicode 字符（例如古代文字、特殊符号），utf-8 已经不再能满足所有需求。

utf-8mb4 完全支持 unicode 标准，特别是对于现代 web 应用，支持表情符号和特殊符号的需求越来越高。例如，社交平台、聊天应用、用户评论等都需要能够处理表情符号和其他特殊字符。

因此，如果你的应用中包含用户输入的文本（例如社交网络、即时消息系统等），使用 utf-8mb4 是更加推荐的选择。

3.2 mysql 中的字符集选择

在 mysql 中，你可以选择字符集来定义数据库、表或列的字符编码。选择合适的字符集对于存储文本数据至关重要。如果你的数据库表需要支持多语言并且包含表情符号或特殊符号，utf-8mb4 是最佳选择。

在创建数据库、表或列时，你可以指定字符集：

创建数据库时指定字符集：

create database my_database character set utf8mb4 collate utf8mb4_unicode_ci;

创建表时指定字符集：

create table my_table (
  id int primary key,
  name varchar(100)
) character set utf8mb4 collate utf8mb4_unicode_ci;

修改现有表的字符集：

如果你的表已经使用了 utf8 字符集，并且希望将其转换为 utf8mb4，你可以通过以下命令进行修改：

alter table my_table convert to character set utf8mb4 collate utf8mb4_unicode_ci;

通过这种方式，你可以确保数据库能够存储所有类型的字符，特别是表情符号和其他高位 unicode 字符。

3.3 注意事项

存储空间增加：由于 utf-8mb4 使用最多 4 字节来存储字符，因此表的数据量可能会相较使用 utf-8 增加，尤其是当你存储大量特殊字符（如表情符号）时，表的大小会增加。
mysql 版本支持：确保使用的 mysql 版本支持 utf8mb4 字符集。mysql 从 5.5.3 版本开始才正式支持 utf8mb4，因此如果你使用的是较旧版本的 mysql，可能需要升级。
应用程序兼容性：确保你的应用程序也支持 utf-8mb4。许多现代 web 应用程序（如 php、python、java 等）都支持 utf-8mb4，但旧版本的程序可能不完全兼容。

3.4 性能影响

在实际应用中，utf-8mb4 相比于 utf-8 会消耗更多的存储空间和内存，特别是对于表中包含大量表情符号或其他需要 4 字节表示的字符时。因此，如果你的应用不需要处理这些字符，使用 utf-8 可能是更节省空间的选择。

然而，随着表情符号和其他 unicode 字符的使用日益增多，越来越多的应用程序开始选择使用 utf-8mb4 来确保兼容性和未来的可扩展性。

4. 总结

mysql 提供的 utf8 和 utf8mb4 字符集为我们提供了灵活的选项来存储多语言文本数据。在选择字符集时，重要的是要考虑到应用的需求、数据的多样性以及存储空间的要求。utf-8 是一个广泛使用的字符集，适用于大多数语言，但它并不支持所有 unicode 字符，特别是表情符号和一些稀有字符。而 utf-8mb4 是完整的 unicode 实现，支持所有 unicode 字符，适合需要支持多种语言和符号的应用。

如果你的应用需要支持表情符号、特殊符号或其他 unicode 字符，推荐使用 `utf-8mb4`。同时，要注意，在选择字符集时要权衡存储空间、应用程序的兼容性以及未来的扩展需求。

以上就是一文深入理解mysql中的utf-8与utf-8mb4字符集的详细内容，更多关于mysql utf-8与utf-8mb4字符集的资料请关注代码网其它相关文章！