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12.9.8 在 3 字节和 4 字节 Unicode 字符集之间转换

本节介绍在 utf8mb3 和 utf8mb4 字符集之间转换字符数据时可能会遇到的问题。

注意

此讨论主要集中在 utf8mb3 和 utf8mb4 之间的转换，但类似的原则也适用于在 ucs2 字符集和 utf16 或 utf32 等字符集之间转换。

utf8mb3 和 utf8mb4 字符集的差异如下

utf8mb3 仅支持基本多语言平面 (BMP) 中的字符。utf8mb4 还支持位于 BMP 之外的补充字符。
utf8mb3 每个字符最多使用 3 个字节。utf8mb4 每个字符最多使用 4 个字节。

注意

此讨论指的是 utf8mb3 和 utf8mb4 字符集名称，以明确区分 3 字节和 4 字节 UTF-8 字符集数据。

从 utf8mb3 转换为 utf8mb4 的一个优势是，这使应用程序能够使用补充字符。一个权衡是，这可能会增加数据存储空间需求。

就表内容而言，从 utf8mb3 转换为 utf8mb4 没有任何问题

对于 BMP 字符，utf8mb4 和 utf8mb3 具有相同的存储特性：相同的代码值、相同的编码、相同的长度。
对于补充字符，utf8mb4 需要 4 个字节来存储它，而 utf8mb3 根本无法存储该字符。当将 utf8mb3 列转换为 utf8mb4 时，您无需担心转换补充字符，因为不存在补充字符。

就表结构而言，以下是最主要的潜在不兼容性

对于可变长度字符数据类型（VARCHAR 和 TEXT 类型），utf8mb4 列的字符最大允许长度小于 utf8mb3 列的字符最大允许长度。
对于所有字符数据类型（CHAR、VARCHAR 和 TEXT 类型），utf8mb4 列的可索引字符最大数量小于 utf8mb3 列的可索引字符最大数量。

因此，要将表从 utf8mb3 转换为 utf8mb4，可能需要更改某些列或索引定义。

可以使用 ALTER TABLE 将表从 utf8mb3 转换为 utf8mb4。假设一个表具有以下定义

CREATE TABLE t1 (
  col1 CHAR(10) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_unicode_ci NOT NULL,
  col2 CHAR(10) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_bin NOT NULL
) CHARACTER SET utf8mb3;

以下语句将 t1 转换为使用 utf8mb4

ALTER TABLE t1
  DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4,
  MODIFY col1 CHAR(10)
    CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL,
  MODIFY col2 CHAR(10)
    CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NOT NULL;

从 utf8mb3 转换为 utf8mb4 时需要注意的是，列或索引键的最大长度在字节方面保持不变。因此，它在字符方面更小，因为字符的最大长度为 4 个字节，而不是 3 个字节。对于 CHAR、VARCHAR 和 TEXT 数据类型，在转换 MySQL 表时，请注意以下问题

检查所有 utf8mb3 列的定义，并确保它们不超过存储引擎的最大长度。
检查所有对 utf8mb3 列的索引，并确保它们不超过存储引擎的最大长度。有时，最大值会因存储引擎增强而发生变化。

如果满足上述条件，您必须缩短列或索引的定义长度，或继续使用 utf8mb3 而不是 utf8mb4。

以下是一些可能需要结构更改的示例

一个 TINYTEXT 列可以容纳最多 255 个字节，因此它可以容纳最多 85 个 3 字节或 63 个 4 字节字符。假设您有一个使用 utf8mb3 的 TINYTEXT 列，但必须能够包含超过 63 个字符。除非您还将数据类型更改为更长的类型（如 TEXT），否则您无法将其转换为 utf8mb4。
同样，如果您想将其从 utf8mb3 转换为 utf8mb4，则可能需要将一个非常长的 VARCHAR 列更改为一个更长的 TEXT 类型。
对于使用 COMPACT 或 REDUNDANT 行格式的表，InnoDB 的最大索引长度为 767 个字节，因此对于 utf8mb3 或 utf8mb4 列，您最多可以索引 255 个或 191 个字符，分别。如果您当前有索引长度超过 191 个字符的 utf8mb3 列，则必须索引更少的字符。
在使用 COMPACT 或 REDUNDANT 行格式的 InnoDB 表中，以下列和索引定义是合法的
```
col1 VARCHAR(500) CHARACTER SET utf8mb3, INDEX (col1(255))
```
要改为使用 utf8mb4，索引必须更小
```
col1 VARCHAR(500) CHARACTER SET utf8mb4, INDEX (col1(191))
```
注意

对于使用 COMPRESSED 或 DYNAMIC 行格式的 InnoDB 表，允许使用超过 767 字节（最多 3072 字节）的索引键前缀。使用这些行格式创建的表允许您为 utf8mb3 或 utf8mb4 列分别索引最多 1024 或 768 个字符。有关相关信息，请参阅第 17.21 节“InnoDB 限制” 和 DYNAMIC 行格式。

只有在您拥有非常长的列或索引时，才最有可能需要上述类型的更改。否则，您应该能够使用前面描述的 ALTER TABLE 将您的表从 utf8mb3 转换为 utf8mb4，而不会出现问题。

以下项目总结了其他潜在的不兼容性

SET NAMES 'utf8mb4' 会导致将 4 字节字符集用于连接字符集。只要没有从服务器发送 4 字节字符，就不应该出现问题。否则，预计每个字符最多接收三个字节的应用程序可能会遇到问题。相反，预计发送 4 字节字符的应用程序必须确保服务器能够理解它们。
对于复制，如果要在源上使用支持补充字符的字符集，则所有副本也必须理解它们。
此外，请记住以下一般原则：如果表在源和副本上具有不同的定义，这可能会导致意外结果。例如，最大索引键长度的差异使得在源上使用 utf8mb3 并在副本上使用 utf8mb4 存在风险。

如果您已转换为 utf8mb4、utf16、utf16le 或 utf32，然后决定转换回 utf8mb3 或 ucs2（例如，降级到较旧版本的 MySQL），则以下注意事项适用

utf8mb3 和 ucs2 数据应该不会出现问题。
服务器必须足够新才能识别引用您要从中转换的字符集的定义。
对于引用 utf8mb4 字符集的对象定义，您可以在降级之前使用 mysqldump 转储它们，编辑转储文件以将 utf8mb4 的实例更改为 utf8，然后在旧服务器中重新加载该文件，只要数据中没有 4 字节字符。旧服务器在转储文件对象定义中看到 utf8，并创建使用（3 字节）utf8 字符集的新对象。

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