我在使用MYSQL的時候經(jīng)常遇到一個問題,試圖通過Rails將一個UTF-8編碼的UTF-8字符串保存到MariaDB中,然后出現(xiàn)了一個特別奇怪的錯誤:
第1 行“摘要”列的字符串值不正確: ‘\xF0\x9F\x98\x83 …’
UTF-8編碼的客戶端,服務(wù)器端也是UTF-8編碼的,數(shù)據(jù)庫也是。就連要保存的字符串“.”也是合法的UTF-8。問題的癥結(jié)在于MySQL 的“utf8”實際上并不是真正的UTF-8。 “utf8”僅支持每個字符最多三個字節(jié),而真正的UTF-8 每個字符最多四個字節(jié)。原來MySQL一直沒有修復(fù)這個bug。他們在2010 年發(fā)布了一個名為“utf8mb4”的字符集來繞過這個問題。他們沒有為這個新的字符集做廣告,所以網(wǎng)上仍然建議開發(fā)者使用“utf8”,但這些建議都是錯誤的。
簡要總結(jié)如下:
(1) MySQL的“utf8mb4”才是真正的“UTF-8”。
(2) MySQL的“utf8”只是一種“專有編碼”,它能編碼的Unicode字符并不多。
小編在這里建議使用“utf8”的MySQL和MariaDB的用戶換成“utf8mb4”,不要再使用“utf8”了。
首先,什么是編碼?什么是UTF-8?
眾所周知,計算機(jī)存儲的本質(zhì)是二進(jìn)制,即用0和1來存儲文本。例如,字符“C”存儲為“01000011”,那么計算機(jī)在顯示這個字符時需要經(jīng)過兩個步驟:
我的電腦會ldq
uo;C”映射成 Unicode 字符集中的 67。我的電腦將 67 編碼成“01000011”,并發(fā)送給 Web 服務(wù)器。
相對的:
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計算機(jī)讀取“01000011”,得到數(shù)字 67,因為 67 被編碼成“01000011”。
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計算機(jī)在 Unicode 字符集中查找 67,找到了“C”。
幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都使用了 Unicode 字符集,因為沒有理由使用其他字符集。
Unicode 字符集包含了上百萬個字符。最簡單的編碼是 UTF-32,每個字符使用 32 位。這樣做最簡單,因為一直以來,計算機(jī)將 32 位視為數(shù)字,而計算機(jī)最在行的就是處理數(shù)字。但問題是,這樣太浪費空間了。
UTF-8 可以節(jié)省空間,在 UTF-8 中,字符“C”只需要 8 位,其他的字符可能使用 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。
第二、?? MySQL 簡史
為什么 MySQL 開發(fā)者會讓“utf8”失效?我們或許可以從提交日志中尋找答案。
MySQL 4.1 版本支持 UTF-8,也就是 2003 年,而今天使用的 UTF-8 標(biāo)準(zhǔn)(RFC 3629)是隨后才出現(xiàn)的。而舊版的 UTF-8 標(biāo)準(zhǔn)(RFC 2279)最多支持每個字符 6 個字節(jié)。2002 年 3 月 28 日,MySQL 開發(fā)者在第一個 MySQL 4.1 預(yù)覽版中使用了 RFC 2279。同年 9 月,他們對 MySQL 源代碼進(jìn)行了一次調(diào)整:“UTF8 現(xiàn)在最多只支持 3 個字節(jié)的序列”。那么是誰提交了這些代碼?他為什么要這樣做?這個問題不得而知。在遷移到 Git 后(MySQL 最開始使用的是 BitKeeper),MySQL 代碼庫中的很多提交者的名字都丟失了。2003 年 9 月的郵件列表中也找不到可以解釋這一變更的線索。
不過可以試著猜測一下。
2002 年,MySQL 做出了一個決定:如果用戶可以保證數(shù)據(jù)表的每一行都使用相同的字節(jié)數(shù),那么 MySQL 就可以在性能方面來一個大提升。為此,用戶需要將文本列定義為“CHAR”,每個“CHAR”列總是擁有相同數(shù)量的字符。如果插入的字符少于定義的數(shù)量,MySQL 就會在后面填充空格,如果插入的字符超過了定義的數(shù)量,后面超出部分會被截斷。
MySQL 開發(fā)者在最開始嘗試 UTF-8 時使用了每個字符 6 個字節(jié),CHAR(1) 使用 6 個字節(jié),CHAR(2) 使用 12 個字節(jié),并以此類推。
可以說,他們最初的版本才是正確的,可惜這一版本一直沒有發(fā)布。但是文檔上卻寫了,而且廣為流傳,所有了解 UTF-8 的人都認(rèn)同文檔里寫的東西。
不過很顯然,MySQL 開發(fā)者或廠商擔(dān)心會有用戶做這兩件事:
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使用 CHAR 定義列。
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將 CHAR 列的編碼設(shè)置為“utf8”。
小編猜測應(yīng)該是 MySQL 開發(fā)者本來想幫助那些希望在空間和速度上雙贏的用戶,但時他們卻搞砸了“utf8”編碼。
所以結(jié)果就是失敗的。那些希望在空間和速度上雙贏的用戶,當(dāng)他們在使用“utf8”的 CHAR 列時,實際上使用的空間比預(yù)期的更大,速度也比預(yù)期的慢。而想要正確性的用戶,當(dāng)他們使用“utf8”編碼時,卻無法保存像“”這樣的字符。
第三、為什么這個問題很引起人們的注意
關(guān)于這個問題,小編曾經(jīng)花費很多時間才找到這個 bug。但是不確定這是唯一的一個,網(wǎng)絡(luò)上幾乎所有的文章都把“utf8”當(dāng)成是真正的 UTF-8。“utf8”只能算是個專有的字符集,它給我們帶來了新問題,卻一直沒有得到解決。
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