记住：永远不要在 MySQL 中使用 UTF-8

译者：无明

做者：Adam Hooper

来源：https://www.infoq.cn/article/in-mysql-never-use-utf8-use-utf8

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最近我遇到了一个 bug，我试着经过 Rails 在以“utf8”编码的 MariaDB 中保存一个 UTF-8 字符串，而后出现了一个离奇的错误：

Incorrect string value: ‘\xF0\x9F\x98\x83 <…’ for column ‘summary’ at row 1

我用的是 UTF-8 编码的客户端，服务器也是 UTF-8 编码的，数据库也是，就连要保存的这个字符串“ <…”也是合法的 UTF-8。

问题的症结在于，MySQL 的“utf8”实际上不是真正的 UTF-8。

“utf8”只支持每一个字符最多三个字节，而真正的 UTF-8 是每一个字符最多四个字节。

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

固然，他们并无对新的字符集广而告之（多是由于这个 bug 让他们以为很尴尬），以至于如今网络上仍然在建议开发者使用“utf8”，但这些建议都是错误的。

简单归纳以下：

• MySQL 的“utf8mb4”是真正的“UTF-8”。
• MySQL 的“utf8”是一种“专属的编码”，它可以编码的 Unicode 字符并很少。

我要在这里澄清一下： 全部在使用“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？

咱们都知道，计算机使用 0 和 1 来存储文本。 好比字符“C”被存成“01000011”，那么计算机在显示这个字符时须要通过两个步骤：

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

一样的：

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

几乎全部的网络应用都使用了 Unicode 字符集，由于没有理由使用其余字符集。

Unicode 字符集包含了上百万个字符。 最简单的编码是 UTF-32，每一个字符使用 32 位。 这样作最简单，由于一直以来，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 能够节省空间，在 UTF-8 中，字符“C”只须要 8 位，一些不经常使用的字符，好比“”须要 32 位。 其余的字符可能使用 16 位或 24 位。 一篇相似本文这样的文章，若是使用 UTF-8 编码，占用的空间只有 UTF-32 的四分之一左右。

MySQL 的“utf8”字符集与其余程序不兼容，它所谓的“”，可能真的是一坨……

MySQL 简史

为何 MySQL 开发者会让“utf8”失效？ 咱们或许能够从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）最多支持每一个字符 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 如今最多只支持 3 个字节的序列”。

是谁提交了这些代码？ 他为何要这样作？ 这个问题不得而知。 在迁移到 Git 后（MySQL 最开始使用的是 BitKeeper），MySQL 代码库中的不少提交者的名字都丢失了。 2003 年 9 月的邮件列表中也找不到能够解释这一变动的线索。

不过我能够试着猜想一下。

2002 年，MySQL 作出了一个决定： 若是用户能够保证数据表的每一行都使用相同的字节数，那么 MySQL 就能够在性能方面来一个大提高。 为此，用户须要将文本列定义为“CHAR”，每一个“CHAR”列老是拥有相同数量的字符。 若是插入的字符少于定义的数量，MySQL 就会在后面填充空格，若是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 时使用了每一个字符 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，惋惜这一版本一直没有发布。 可是文档上却这么写了，并且广为流传，全部了解 UTF-8 的人都认同文档里写的东西。

不过很显然，MySQL 开发者或厂商担忧会有用户作这两件事：

1. 使用 CHAR 定义列（在如今看来，CHAR 已是老古董了，但在那时，在 MySQL 中使用 CHAR 会更快，不过从 2005 年之后就不是这样子了）。
2. 将 CHAR 列的编码设置为“utf8”。

个人猜想是 MySQL 开发者原本想帮助那些但愿在空间和速度上共赢的用户，但他们搞砸了“utf8”编码。

因此结果就是没有赢家。 那些但愿在空间和速度上共赢的用户，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，却没法保存像“”这样的字符。

在这个不合法的字符集发布了以后，MySQL 就没法修复它，由于这样须要要求全部用户从新构建他们的数据库。 最终，MySQL 在 2010 年从新发布了“utf8mb4”来支持真正的 UTF-8。

为何这件事情会让人如此抓狂

由于这个问题，我整整抓狂了一个礼拜。 我被“utf8”愚弄了，花了不少时间才找到这个 bug。 但我必定不是惟一的一个，网络上几乎全部的文章都把“utf8”当成是真正的 UTF-8。

“utf8”只能算是个专有的字符集，它给咱们带来了新问题，却一直没有获得解决。

总结

若是你在使用 MySQL 或 MariaDB，不要用“utf8”编码，改用“utf8mb4”。 这里（https://mathiasbynens.be/notes/mysql-utf8mb4#utf8-to-utf8mb4）提供了一个指南用于将现有数据库的字符编码从“utf8”转成“utf8mb4”。

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