MySQL字符集UTF-8与UTF8MB4的区别有哪些？

在MySQL数据库中，字符集的选择对于数据存储和检索的准确性至关重要。UTF-8和UTF8MB4是两种常见的字符集，它们在支持Unicode字符集方面有着不同的特点和限制。本文ZHANID工具网将详细探讨MySQL中UTF-8与UTF8MB4的区别，帮助读者更好地理解这两种字符集，以便在实际应用中做出正确的选择。

一、UTF-8字符集简介

UTF-8(Unicode Transformation Format-8 bits)是一种变长字符编码，用于表示Unicode字符集。它最大的特点是向后兼容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，并且已经成为Web上最广泛使用的字符编码标准。

在UTF-8编码中，字符的字节长度根据字符的不同而变化：

• 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：理论上用于稀有字符，但实际上在MySQL的标准UTF-8实现中并未使用

然而，MySQL中的UTF-8实现并不完全遵循Unicode标准，它最多只支持3字节的字符。这意味着一些Unicode字符，特别是高位字符(如表情符号和一些罕见的汉字)，无法在MySQL的标准UTF-8字符集中存储。

二、UTF8MB4字符集简介

UTF8MB4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。它是MySQL在5.5.3版本之后引入的一种字符集，用于解决MySQL标准UTF-8字符集无法存储4字节字符的问题。

在UTF8MB4中：

• 1到4字节：用于表示Unicode字符集中的所有字符，包括表情符号、古代文字等。

UTF8MB4的引入使得MySQL能够存储任何Unicode字符，从而增强了数据库的兼容性和可扩展性。

三、UTF-8与UTF8MB4的区别

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)。

• UTF8MB4：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。

存储需求

• 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。

• UTF8MB4：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，UTF8MB4使用4字节进行存储。因此，在存储相同的字符时，UTF8MB4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。

应用需求

• 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。

• UTF8MB4：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。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。

四、在MySQL中使用UTF-8和UTF8MB4

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。

1、创建数据库时指定字符集

CREATE DATABASE my_database CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

2、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;

3、修改现有表的字符集

如果你的表已经使用了UTF-8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;

4、检查字符集

• 检查数据库字符集：

SHOW CREATE DATABASE <database_name>;

• 检查数据表字符集：

SHOW CREATE TABLE <table_name>;

• 检查字段字符集：

SHOW FULL COLUMNS FROM <table_name>;

五、注意事项

• 存储空间增加：由于UTF8MB4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UTF8MB4。许多现代Web应用程序(如PHP、Python、Java等)都支持UTF8MB4，但旧版本的程序可能不完全兼容。

六、结论

UTF-8和UTF8MB4在MySQL中提供了不同的字符集支持和存储需求。UTF-8适用于大多数常见语言的存储，但无法支持所有Unicode字符，特别是高位字符和表情符号。而UTF8MB4则提供了完整的Unicode支持，能够存储所有Unicode字符，适合多语言、多字符需求的应用。在选择字符集时，应根据应用的需求、数据的多样性以及存储空间的要求来做出决策。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UTF8MB4来确保兼容性和未来的可扩展性。