MYSQL中的COLLATE是什么?

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本文由 horstxu 发表
在 mysql 中执行 show create table <tablename> 指令,可以看到一张表的建表语句,example 如下:
CREATE TABLE `table1` (
`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`field1` text COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL COMMENT ‘ 字段 1 ’,
`field2` varchar(128) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL DEFAULT ” COMMENT ‘ 字段 2 ’,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8_unicode_ci;
大部分字段我们都能看懂,但是今天要讨论的是 COLLATE 关键字。这个值后面对应的 utf8_unicode_ci 是什么意思呢?面试的时候用这个题目考一考 DBA,应该可以难倒一大部分人。
COLLATE 是用来做什么的?
使用 phpmyadmin 的开发可能会非常眼熟,因为其中的中文表头已经给出了答案:
phpmyadmin 截图
所谓 utf8_unicode_ci,其实是用来排序的规则。对于 mysql 中那些字符类型的列,如 VARCHAR,CHAR,TEXT 类型的列,都需要有一个 COLLATE 类型来告知 mysql 如何对该列进行排序和比较。简而言之,COLLATE 会影响到 ORDER BY 语句的顺序,会影响到 WHERE 条件中大于小于号筛选出来的结果,会影响 **DISTINCT**、**GROUP BY**、**HAVING** 语句的查询结果。另外,mysql 建索引的时候,如果索引列是字符类型,也会影响索引创建,只不过这种影响我们感知不到。总之,凡是涉及到字符类型比较或排序的地方,都会和 COLLATE 有关。
各种 COLLATE 的区别
COLLATE 通常是和数据编码(CHARSET)相关的,一般来说每种 CHARSET 都有多种它所支持的 COLLATE,并且每种 CHARSET 都指定一种 COLLATE 为默认值。例如 Latin1 编码的默认 COLLATE 为 latin1_swedish_ci,GBK 编码的默认 COLLATE 为 gbk_chinese_ci,utf8mb4 编码的默认值为 utf8mb4_general_ci。
这里顺便讲个题外话,mysql 中有 utf8 和 utf8mb4 两种编码,在 mysql 中请大家忘记 **utf8**,永远使用 **utf8mb4**。这是 mysql 的一个遗留问题,mysql 中的 utf8 最多只能支持 3bytes 长度的字符编码,对于一些需要占据 4bytes 的文字,mysql 的 utf8 就不支持了,要使用 utf8mb4 才行。
很多 COLLATE 都带有_ci 字样,这是 Case Insensitive 的缩写,即大小写无关,也就是说 ”A” 和 ”a” 在排序和比较的时候是一视同仁的。selection * from table1 where field1=”a” 同样可以把 field1 为 ”A” 的值选出来。与此同时,对于那些_cs 后缀的 COLLATE,则是 Case Sensitive,即大小写敏感的。
在 mysql 中使用 show collation 指令可以查看到 mysql 所支持的所有 COLLATE。以 utf8mb4 为例,该编码所支持的所有 COLLATE 如下图所示。
mysql 中和 utf8mb4 相关的所有 COLLATE
图中我们能看到很多国家的语言自己的排序规则。在国内比较常用的是 utf8mb4_general_ci(默认)、utf8mb4_unicode_ci、utf8mb4_bin 这三个。我们来探究一下这三个的区别:
首先 utf8mb4_bin 的比较方法其实就是直接将所有字符看作二进制串,然后从最高位往最低位比对。所以很显然它是区分大小写的。
而 utf8mb4_unicode_ci 和 utf8mb4_general_ci 对于中文和英文来说,其实是没有任何区别的。对于我们开发的国内使用的系统来说,随便选哪个都行。只是对于某些西方国家的字母来说,utf8mb4_unicode_ci 会比 utf8mb4_general_ci 更符合他们的语言习惯一些,general 是 mysql 一个比较老的标准了。例如,德语字母“ß”,在 utf8mb4_unicode_ci 中是等价于 ”ss” 两个字母的(这是符合德国人习惯的做法),而在 utf8mb4_general_ci 中,它却和字母“s”等价。不过,这两种编码的那些微小的区别,对于正常的开发来说,很难感知到。本身我们也很少直接用文字字段去排序,退一步说,即使这个字母排错了一两个,真的能给系统带来灾难性后果么?从网上找的各种帖子讨论来说,更多人推荐使用 utf8mb4_unicode_ci,但是对于使用了默认值的系统,也并没有非常排斥,并不认为有什么大问题。结论:推荐使用 utf8mb4_unicode_ci,对于已经用了 utf8mb4_general_ci 的系统,也没有必要花时间改造。
另外需要注意的一点是,从 mysql 8.0 开始,mysql 默认的 CHARSET 已经不再是 Latin1 了,改为了 utf8mb4(参考链接),并且默认的 COLLATE 也改为了 utf8mb4_0900_ai_ci。utf8mb4_0900_ai_ci 大体上就是 unicode 的进一步细分,0900 指代 unicode 比较算法的编号(Unicode Collation Algorithm version),ai 表示 accent insensitive(发音无关),例如 e, è, é, ê 和 ë是一视同仁的。相关参考链接 1,相关参考链接 2
COLLATE 设置级别及其优先级
设置 COLLATE 可以在示例级别、库级别、表级别、列级别、以及 SQL 指定。实例级别的 COLLATE 设置就是 mysql 配置文件或启动指令中的 collation_connection 系统变量。
库级别设置 COLLATE 的语句如下:
CREATE DATABASE <db_name> DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
如果库级别没有设置 CHARSET 和 COLLATE,则库级别默认的 CHARSET 和 COLLATE 使用实例级别的设置。在 mysql8.0 以下版本中,你如果什么都不修改,默认的 CHARSET 是 Latin1,默认的 COLLATE 是 latin1_swedish_ci。从 mysql8.0 开始,默认的 CHARSET 已经改为了 utf8mb4,默认的 COLLATE 改为了 utf8mb4_0900_ai_ci。
表级别的 COLLATE 设置,则是在 CREATE TABLE 的时候加上相关设置语句,例如:
CREATE TABLE (

……

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
如果表级别没有设置 CHARSET 和 COLLATE,则表级别会继承库级别的 CHARSET 与 COLLATE。
列级别的设置,则在 CREATE TABLE 中声明列的时候指定,例如
CREATE TABLE (

`field1` VARCHAR(64)CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL DEFAULT ”,

……

) ……
如果列级别没有设置 CHARSET 和 COLATE,则列级别会继承表级别的 CHARSET 与 COLLATE。
最后,你也可以在写 SQL 查询的时候显示声明 COLLATE 来覆盖任何库表列的 COLLATE 设置,不太常用,了解即可:
SELECT DISTINCT field1 COLLATE utf8mb4_general_ci FROM table1;

SELECT field1, field2 FROM table1 ORDER BY field1 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
如果全都显示设置了,那么优先级顺序是 SQL 语句 > 列级别设置 > 表级别设置 > 库级别设置 > 实例级别设置。也就是说列上所指定的 COLLATE 可以覆盖表上指定的 COLLATE,表上指定的 COLLATE 可以覆盖库级别的 COLLATE。如果没有指定,则继承下一级的设置。即列上面没有指定 COLLATE,则该列的 COLLATE 和表上设置的一样。
以上就是关于 mysql 的 COLLATE 相关知识。不过,在系统设计中,我们还是要尽量避免让系统严重依赖中文字段的排序结果,在 mysql 的查询中也应该尽量避免使用中文做查询条件。
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