MySQL Character Set Problem 详细解释

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Character Set Problem in PHP + MySQL4.1+


　　和许多人一样，我也是在转移blog时才发现这个问题。虽然是一个很老的问题了，为避免沉痛教训，这里就把相关知识做一总结，以方便后人。
　　【现象】
　　本来我的blog是放在家里的服务器的，最近因为要迁到租用的主机上，就开始了搬家工作。首先是文件的拷贝，一切顺利；接下来是把数据库从家里的MySQL中导出，然后导入到主机提供商的MySQL上去。由于两边虽然MySQL版本不同（家里是5.x，租用的主机那边是4.1x），但是由于都安装有PMA（PHPMyAdmin），应该没什么问题。
　　这么想着，等我在家里的PMA里执行“导出”之后，就犯嘀咕了——怎么打开生成的sql文件一看，wp_posts的贴子内容都是乱码啊？通过查看了一下数据库、各个表，发现collation一栏里面写的都是utf8_general_ci……虽然不大懂collation，但是应该字符编码都是utf-8，怎么会是乱码呢？不管三七二十一，先导入到租用的主机上再说！——结果，导入到租用主机上，仍然是乱码。
　　【预备知识】
　　为了解决问题，有必要学习和复习一下相关的基础知识。
　　首先是MySQL里面关于character set（字符集）和collation（整理？我认为翻译成比较规则可能更贴切）的概念。
　　Character set顾名思义，就是字符、以及字符对应的编码的集合。例如简体中文字符集gb2312就包括简体中文中的所有规定汉字，以及每个汉字对应的代码。
　　Collation，是指比较字符的规则的集合。有了比较规则，才能够将一组数据排序——例如按照英文字母顺序排序、汉字按照拼音顺序排序等等。显然，针对同样一组字符集可以有不同的排序标准、规则。例如汉字可以按照拼音排序，也可以按照笔画多少排序。尤其是Unicode的字符集，由于其可以包含不同种类的语言，所以可以按照各种语言的排序方法排序。此外，完全按照字符在字符集里的编码进行比较的方式称为binary比较。
　　到了这里我们就容易理解了。举例来说，MySQL支持的gb2312字符集中，有gb2312_bin和gb2312_general_ci两种collation。很显然前者是binary比较规则，后者是一般的中文字符比较规则。
　　每种字符集都有其默认的collation。对于utf8字符集来说，其默认collation是utf8_general_ci。要获得MySQL里面支持的字符集和默认collation列表，可以使用SHOW CHARACTER SET语句：



mysql> SHOW CHARACTER SET;
+----------+-----------------------------+---------------------+
| Charset  | Description                 | Default collation   |
+----------+-----------------------------+---------------------+
| big5     | Big5 Traditional Chinese    | big5_chinese_ci     |
| dec8     | DEC West European           | dec8_swedish_ci     |
| cp850    | DOS West European           | cp850_general_ci    |
...
　　其次，是MySQL中，在哪些地方需要这些字符集和collation。总体上分，在MySQL的体系中有三处字符集和collation：服务器（数据），连接，客户端。乍一看体系清楚明了，其实并不是这样。下面就一一介绍。
　　[1] 服务器（数据）端的字符集和collation，可以分成四级逐层指定——server, database, table, column。当MySQL存取位于某一列（column）的数据时，如果column的字符集和collation没有指定，就会向上追溯table的；如果table也没有指定字符集和collation，就以database的字符集和collation作为默认值；如果database仍旧没有指定，那么就以服务器的字符集和collation作为默认值。
　　那么server的字符集和collation的默认值又是从哪里来的呢？答案是，配置文件（my.ini）和mysqld（或者mysqld-nt）的命令行参数中都可以指定。如果不幸的，你根本没有在my.ini或者命令行中指定，那么MySQL就会使用编译MySQL时指定的默认字符集——latin1。
　　但是，需要注意的是，如果安装MySQL时选择了多语言支持（一般用中文的都会选择吧），安装程序会自动在配置文件中设置default-character-set=utf8
　　这样，所有创建的数据库、表，除非明确指出使用其它字符集，都会默认的使用utf作为数据的字符集（同时使用utf8_general_ci作为默认collation，因为它是utf8的默认collation）。
　　相关系统变量


character_set_server：服务器的字符集
collation_server：服务器的collation
character_set_database：数据库字符集
collation_database：数据库的collation　　
　　[2] 客户端。对于客户端传送来的literal string（例如INSERT，UPDATE语句当中的值），MySQL需要知道它们是什么编码。同时，MySQL返回给客户端的值（例如SELECT语句的返回值），也可以按照指定的编码返回。
　　相关系统变量


character_set_client：客户端发送过来文字的字符集
character_set_results：发送给客户端的结果所使用的字符集　　
　　[3] 连接。用于连接的字符集和collation，是指MySQL在接受到客户端发送来的文本之后，转换成何种字符集，用什么规则进行比较。需要注意的是，如果是将文本和数据库中某个column的值比较，将优先使用该column的字符集和collation。
　　相关系统变量


character_set_connection：用于连接的字符集
collation_connection：用于连接的collation　　
　　【问题的分析】
　　有了上面的预备知识，我们就开始分析最初的问题：本来是应该作为UTF-8字符保存的数据，为什么到了数据库中就变成了“乱码”？而且这些乱码居然还能毫无问题地被wordpress显示？为什么一旦导入到租用的主机那里就不能正常显示了呢？
　　首先让我们来看一下，我家里的服务器上，MySQL的系统变量（System Variables）是如何设置的。
　　注意：因为一些系统变量是根据客户端不同而不同的，所以用mysql命令行登陆所看到的和PHP下看到的并不相同。此外，似乎也不能用PMA查看——似乎在PMA中也已经更改了默认的系统变量。因此，要查看PHP作为客户端时的默认系统变量，可以编写一个类似下面的PHP小程序：


mysql_connect(localhost, $user, $pass);
$query="SHOW VARIABLES";
$result=mysql_query($query);　　其中$result就包含着所有系统变量。在我家里的服务器上得到了如下结果（以下只列出跟字符集有关的系统变量）：


character_set_client  latin1
character_set_connection  latin1
character_set_database  utf8
character_set_filesystem  binary
character_set_results  latin1
character_set_server  utf8
character_set_system  utf8
collation_connection  latin1_swedish_ci
collation_database  utf8_general_ci
collation_server  utf8_general_ci　　可见，默认的客户端编码、默认的连接编码是latin1——这也就是说，虽然实际上wordpress传递给MySQL的文本都是用UTF-8编码的，但是由于上述系统变量设置不当，这些UTF-8编码的文本被MySQL当作是latin1编码的，并且由于数据库本身是utf8，因此把这些“latin1文本”又转换成了utf8。这样，一个汉字居然需要6bytes（一个汉字作为UTF-8是3bytes，被当作latin1进行了转换，每个latin1字符转换成2bytes的UTF-8编码）。这就不难理解为什么数据库存储的是“乱码”了。
　　那么为什么这些“乱码”在wordpress显示时没问题呢？这是因为，character_set_result也是latin1，也就是说MySQL在取出数据交给wordpress时，把这些数据从utf8转换回latin1，然后wordpress将这些latin1又当作了utf8——正好是上面的逆过程。
　　那么，为什么到另一台服务器上面就无法正常显示了呢？请看看那台租用主机的系统变量设置：


character_set_client  ujis
character_set_connection  ujis
character_set_database  ujis
character_set_results  ujis
character_set_server  ujis
character_set_system  utf8
collation_connection  ujis_japanese_ci
collation_database  ujis_japanese_ci
collation_server  ujis_japanese_ci　　可见，其默认的客户端编码是ujis。也就是说，MySQL把utf8数据取出后，将会转换成ujis并传递给wordpress。这经历了latin1 - utf8 - ujis转换的原本是utf8的字符，早已面目全非了……
　　【解决方案】
　　解决方案在很多论坛、网页上已经有提到了，在wordpress的trac也已经有人提出过。
　　但是在解决问题之前，我却很想知道一个问题的答案，那就是：这到底是MySQL的问题，还是PHP（特别是php_mysql extension）的问题，还是wordpress的问题？甚至是用户配置的问题？我倾向于认为这是一个wordpress的问题。因为无论MySQL还是PHP都不知道wordpress使用了什么字符编码，所以无法更改客户端字符集；而作为一般的wordpress用户，要求他们设置字符编码——可以，但是必须要提供一个用户界面，而不是直接修改源程序。
　　那么解决方案（或者说只是一个workaround）就是，修改wordpress的\wp-uncludes\wp-db.php。在第40多行的function wpdb中，在$this->select($dbname);之前添加一句


$this->query("SET NAMES latin1");　　SET NAMES语句的功能就是，执行了SET NAMES 'x'相当于下面三条语句的功能。


SET character_set_client = x;
SET character_set_results = x;
SET character_set_connection = x;　　这样，在默认客户端字符集是ujis的租用主机上，导入的wordpress文章也能正常显示了。当然，这不是彻底的解决方案——这只是“将错就错”，反正数据库里面存储的已经是被当作latin1而转换成utf8的utf8了，那么就将其转换回所谓的latin1就是了。这样做将使其他程序无法读取wordpress的数据，并且更重要的是，数据库中存储的“utf8数据”无法真正按照utf8应有的排序规则来排序。
　　那么最彻底的做法，就是在安装wordpress时就添加上面所说的SET NAMES语句，并且设置客户端的字符集为utf8：


$this->query("SET NAMES utf8");　　但是这样做的话，已经被当作latin1写到数据库里面的文章就会无法正常显示了。要让他们正常显示，必须经过utf8 - latin1的转换。如果数量较多，可以考虑编写一个程序进行转换；数量较少的话……手动转换吧。
　　BTW，国内高手们汉化的中文版的wordpress中已经添加好这一句了，上面的信息只适用于那些使用英文wordpress的朋友，以及喜欢追根问底的朋友。
　　最后推荐一篇参考文章：Portable php-mysql connection charset fix