字符集和排序規則
字符集
我們可以為 MySQL 伺服器、資料庫、表、字元型別的欄位以及字串常量指定一個字符集（Character Set）和排序規則（Collation）。其中，字符集決定了能夠儲存哪些字元，比如 ASCII 字符集只能儲存簡單的英文、數字和一些控制字元；GB2312 字符集可以儲存中文；Unicode 字符集能夠支援世界上的各種語言。排序規則定義了字符集中字元的排序和比較順序，包括是否區分大小寫，是否區分重音等。
MySQL 為不同的環境提供了多種字符集支援，可以使用SHOW CHARACTER SET命令檢視系統支援的所有字符集。例如：
SHOW CHARACTER SET; Charset |Description |Default collation |Maxlen| --------|-------------------------------|-------------------|------| armscii8|ARMSCII-8 Armenian |armscii8_general_ci| 1| ascii |US ASCII |ascii_general_ci | 1| big5 |Big5 Traditional Chinese |big5_chinese_ci | 2| ... utf32 |UTF-32 Unicode |utf32_general_ci | 4| utf8 |UTF-8 Unicode |utf8_general_ci | 3| utf8mb4 |UTF-8 Unicode |utf8mb4_0900_ai_ci | 4|
MySQL 8.0 開始，預設字符集改為 utf8mb4，而不是之前的 latin1；Maxlen 表示該字符集中單個字元最多可能佔用的位元組數，utf8mb4 中的一個字元最多佔用 4 個位元組，用於儲存表情符號（emoji）；Default collation 表示該字符集預設的排序規則。
伺服器字符集
MySQL 伺服器端支援多個不同級別的字符集設定，包括伺服器級別、資料庫級別、表級別、欄位級別以及字串常量級別。使用 SHOW 命令檢視當前的設定：
SHOW variables LIKE '%character%'; Variable_name |Value | ------------------------|------------------------------| character_set_client |utf8mb4 | character_set_connection|utf8mb4 | character_set_database |utf8mb4 | character_set_filesystem|binary | character_set_results | | character_set_server |utf8mb4 | character_set_system |utf8 | character_sets_dir |/usr/share/mysql-8.0/charsets/|
其中，character_set_server 表示 MySQL 伺服器的全域性預設字符集，可以在伺服器配置檔案中 [mysqld] 部分的 character-set-server 選項或者啟動服務時通過命令列引數 --character-set-server 進行設定，也可以在執行時動態修改。
character_set_database 表示當前預設資料庫的字符集。當我們使用 CREATE DATABASE 或者 ALTER DATABASE 時，可以指定一個字符集和排序規則：
CREATE DATABASE db_name [[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name] [[DEFAULT] COLLATE collation_name] ALTER DATABASE db_name [[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name] [[DEFAULT] COLLATE collation_name]
如果沒有指定字符集 CHARACTER SET 或者排序規則 COLLATE，MySQL 預設使用 character_set_server 伺服器字符集（utf8mb4）和排序規則（utf8mb4_0900_ai_ci）建立或者修改資料庫。
對於某個具體資料庫，可以使用 SHOW CREATE DATABASE 語句或者通過 information_schema.schemata 檢視檢視預設的字符集和排序規則。例如：
SHOW CREATE DATABASE hrdb;
Database|Create Database |
--------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
hrdb |CREATE DATABASE `hrdb` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci */ /*!80016 DEFAULT ENCRYPTION='N' */|
SELECT default_character_set_name, default_collation_name
FROM information_schema.schemata
WHERE SCHEMA_NAME = 'hrdb';
DEFAULT_CHARACTER_SET_NAME|DEFAULT_COLLATION_NAME|
--------------------------|----------------------|
utf8mb4 |utf8mb4_0900_ai_ci |同樣，對於 CREATE TABLE 和 ALTER TABLE 語句，也可以指定一個字符集和排序規則：
CREATE TABLE table_name (column_list)
[[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name]
[COLLATE collation_name]]
ALTER TABLE table_name
[[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name]
[COLLATE collation_name]如果沒有指定字符集 CHARACTER SET 或者排序規則 COLLATE，MySQL 預設使用 character_set_database 資料庫字符集和排序規則建立或者修改表。
對於某個具體的表，可以使用 SHOW CREATE TABLE 語句或者通過 information_schema.table 檢視檢視預設的字符集和排序規則。例如：
SHOW CREATE TABLE employee;
Table |Create Table |
--------|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
employee|CREATE TABLE `employee` (
`emp_id` int NOT NULL,
`emp_name` varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
`sex` varchar(10) CHARACTER SET utf8 NOT NULL,
`dept_id` int NOT NULL,
`manager` int DEFAULT NULL,
`hire_date` date NOT NULL,
`job_id` int NOT NULL,
`salary` decimal(8,2) NOT NULL,
`bonus` decimal(8,2) DEFAULT NULL,
`email` varchar(100) CHARACTER SET utf8 NOT NULL,
PRIMARY KEY (`emp_id`),
UNIQUE KEY `uk_emp_email` (`email`),
KEY `idx_emp_name` (`emp_name`),
KEY `idx_emp_job` (`job_id`),
KEY `idx_emp_manager` (`manager`),
KEY `idx_emp_dept` (`dept_id`),
CONSTRAINT `fk_emp_dept` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `department` (`dept_id`),
CONSTRAINT `fk_emp_job` FOREIGN KEY (`job_id`) REFERENCES `job` (`job_id`),
CONSTRAINT `fk_emp_manager` FOREIGN KEY (`manager`) REFERENCES `employee` (`emp_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci|
SELECT table_collation
FROM information_schema.tables
WHERE table_name = 'employee';
TABLE_COLLATION |
------------------|
utf8mb4_0900_ai_ci|每個 CHAR、VARCHAR、TEXT、ENUM、SET 型別的欄位也可以擁有自己的字符集和排序規則：
col_name {CHAR | VARCHAR | TEXT} (col_length)
[CHARACTER SET charset_name]
[COLLATE collation_name]
col_name {ENUM | SET} (val_list)
[CHARACTER SET charset_name]
[COLLATE collation_name]如果沒有指定字符集 CHARACTER SET 或者排序規則 COLLATE，MySQL 預設使用表的字符集和排序規則建立或者修改欄位。使用 SHOW CREATE TABLE 語句可以查看錶中欄位的字符集和排序規則。
MySQL 字符集和排序規則的優先級別為欄位級別大於表級別，表級別大於資料庫級別，資料庫級別大於伺服器級別。
另外，MySQL 中的字串常量也有字符集和排序規則。例如，以下字串常量使用相同的字符集：
SELECT '資料庫';
SELECT _utf8mb4'資料庫';
SELECT _utf8mb4'資料庫' COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci;如果沒有指定字符集或者排序規則 COLLATE，MySQL 使用預設的連線字符集 character_set_connection。
字符集和排序規則會對一些 MySQL 字元函式產生影響，例如：
SELECT length('abc'), char_length('abc'), length('資料庫'), char_length('資料庫');
length('abc')|char_length('abc')|length('資料庫')|char_length('資料庫')|
-------------|------------------|---------------|--------------------|
3| 3| 9| 3|LENGTH 函式返回以位元組為單位的字串長度，多位元組字符集中字元佔用的位元組數可能不同；CHAR_LENGTH 函式返回以字元為單位的字串長度。
CONVERT(expr USING transcoding_name) 函式可以實現不同字符集之間的資料轉換。例如：
SELECT CONVERT('MySQL' USING ascii);客戶端字符集
MySQL 客戶端應用和伺服器連線之後，通過連線輸入 SQL 語句，傳送命令，接收伺服器端的結果或者錯誤資訊。在這個過程中，還會涉及到以下字符集設定：
- 客戶端語句使用的字符集，MySQL 使用 character_set_client 的設定作為客戶端字符集；
- 伺服器接收到語句之後需要將其轉換為哪種字符集，MySQL 使用 character_set_connection 的值作為轉換的目標字符集。同時它也是字串常量預設的字符集；
- 伺服器在返回查詢結果（包括欄位名、欄位值、錯誤資訊等）之前需要將其轉換為哪種字符集，MySQL 使用 character_set_results 作為這種轉換的目標字符集。
客戶端連線的字符集可以通過以下幾種方法進行設定：
- 連線資料庫之後，使用 SET NAMES 'charset_name' [COLLATE 'collation_name'] 命令進行設定。例如：SET NAMES 'utf8'; 該語句相當於同時設定了 character_set_client、character_set_results 以及 character_set_connection 的值。
- 使用 SET CHARACTER SET 'charset_name' 命令進行設定。例如：SET CHARACTER SET 'utf8'; 該語句相當於同時設定了 character_set_client、character_set_results 的值，並且將 character_set_connection 的值設定為 character_set_database。
- 如果客戶端應用支援 --default-character-set 選項，例如 mysql、mysqladmin 等，可以在配置檔案中 [mysql] 部分的 default-character-set 配置項進行設定。
- 某些 MySQL 驅動程式允許在連線字串中指定一個字符集編碼，例如 JDBC 中的 characterEncoding。
為了避免不同字符集轉換可能帶來的問題，最好將客戶端連線字符集和伺服器的字符集設定為一致。
系統變數 character_set_system 是伺服器儲存元資料（Metadata）使用的字符集，總是設定為 utf8。character_set_filesystem 用於設定檔案系統的字符集，主要影響開啟檔案時對檔名的解析。character_sets_dir 表示字符集的儲存目錄。
國家字符集
SQL 標準定義了兩種使用特定字符集的字串型別：NCHAR（NATIONAL CHAR）和 NVARCHAR（NATIONAL VARCHAR）。MySQL 選擇 utf8（不是 utf8mb4）作為這種型別的預定義字符集，以下三種形式的定義等價：
CHAR(10) CHARACTER SET utf8
NATIONAL CHARACTER(10)
NCHAR(10)以下語句等價：
VARCHAR(10) CHARACTER SET utf8
NATIONAL VARCHAR(10)
NVARCHAR(10)
NCHAR VARCHAR(10)
NATIONAL CHARACTER VARYING(10)
NATIONAL CHAR VARYING(10)對於國家字符集中的字串常量，可以使用 N'literal' 的形式進行表示。例如：
SELECT N'資料庫';
SELECT n'資料庫';
SELECT _utf8'資料庫';排序規則
每個 MySQL 字符集可以支援一個或者多個排序規則，用於定義每個字元的比較規則，包括是否區分大小寫，是否區分重音等。MySQL 使用 SHOW COLLATION 命令檢視各種字符集支援的排序規則：