MYSQL字符集中文乱码剖析

+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(512) | YES  |     | NULL    |       | 
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
"中"字的gbk 16进制表示为：0xd6 d0；utf8 16进制表示为：0xe4 b8 ad

问题1
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执行下列语句: 
set names 'latin1'; 
insert into test_latin1 values( '中');   //此处'中'为gbk格式
select name from test_latin1;
结果是乱码，还是正常显示？

问题2
-------------------------------------
执行下列语句：
set names 'gbk'; 
insert into test_latin1 values( '中');  //此处'中'为gbk格式
select name from test_latin1;
结果是乱码，还是正常显示？

问题3
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执行下列语句：
set names 'latin1'; 
insert into test_utf8 values( '中');  //此处'中'为gbk格式
select name from test_utf8;
结果是乱码，还是正常显示？

原理篇
字符集介绍
为了解释上述问题，首先要了解字符集为何物。字符集也叫字符编码，就是将字符集合一一映射成一个数。以下简单介绍一下几种字符集：

基础ASCII编码：
0x00-0x7F表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号， 以及在美式英语中使用的特殊控制字符。 

latin1编码：
单字节编码，编码范围是0x00-0xFF，0x00-0x7F,和ASCII保持一致，0x80-0x9F之间是控制字符，0xA0-0xFF之间是文字符号。 

gbk编码：
使用一字节和双字节编码，0x00–0x7F范围内是一位，和ASCII保持一致。双字节的第一字节范围是0x81-0xFE（不含0x80和0xFF）。

utf8编码：
使用一至四字节编码，0x00–0x7F范围内是一位，和ASCII保持一致。其它字符用二至四个字节变长表示。

字符集编码转换举例：0xB1(latin-1) -> '±' -> 0xC2 B1 (utf8)

两个重要的点
1、0x00-0x7F区间，上述字符集是一致的，也就是说英文字符无需转码。
2、不同编码，字符集合不完全一样，存在某字符集的字符无法映射到另外一个字符集。
比如gbk编码中的中文字符，转成latin-1编码时，就找不到对应的二进制编码。Mysql做字符集转换的时候，gbk中文字符->latin-1，很多就转成'?'号（0x3f），这种大集合转成小集合，基本是不可逆的。

mysql执行过程
对一个mysql的执行过程，字符集转换，一般涉及到一下三个步骤：
1、收到请求，将请求数据从 character_set_client -> character_set_connection。
2、内部操作，将数据从character_set_connection -> 表创建的字符集。
3、结果输出，将数据从表创建的字符集 -> character_set_results。

当执行set names "charset"; 相当于把character_set_client, character_set_connection,character_set_results 统一设置为"charset"。

终端显示字符集
此外如果你用securecrt终端来显示的话，如果不想乱码的话，appearance->character encoding也需要设置成正确的字符集。

问题详解
问题1
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执行下列语句: 
set names 'latin1'; 
insert into test_latin1 values( '中');   //此处'中'为gbk格式
select name from test_latin1;
结果是乱码，还是正常显示？
答：结果是正常显示。

执行流程如下：
1、set names 'latin1'；相当于把character_set_client, character_set_connection,character_set_results 统一设置为'latin1'。
2、Character_set_client告诉mysql server，传入的是一个latin1编码的，也就是单字节流，'中'这个输入，其实当作了0xD6 D0传入。
3、因 为 character_set_client -> character_set_connection -> table charset -> character_set_results 为 latin1 -> latin1 -> latin1 -> latin1， 编码完全一致，数据没有做任何转换，所以输入是 0xD6 D0，最后的输出也还原为0xD6 D0。
4、如果你的securecrt的显示字符集设置为gbk，那么最后的输出0xD6 D0就会显示成'中'。

问题2
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执行下列语句：
set names 'gbk'; 
insert into test_latin1 values( '中');  //此处'中'为gbk格式
select name from test_latin1;
结果是乱码，还是正常显示？
答：结果是乱码。

执行流程如下：
1、set names 'gbk'；相当于把character_set_client, character_set_connection,character_set_results 统一设置为'gbk'。
2、Character_set_client告诉mysql server，传入的是一个gbk编码的，'中'这个输入，当作了0xD6 D0传入。
3、 因为 character_set_client -> character_set_connection -> table charset -> character_set_results 为 gbk-> gbk-> latin1 -> gbk， 其中gbk-> latin1的时候，因为'中'这个字符在 latin1字符集里找不到，就会转换成'?'号(0x3F)，然后latin1->gbk，'?'号在gbk字符集里面也是0x3F，最后输出就 是0x3F，即'?'号。

问题3
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执行下列语句：
set names 'latin1'; 
insert into test_utf8 values( '中');  //此处'中'为gbk格式
select name from test_utf8;
结果是乱码，还是正常显示？
答：正常显示。

执行流程如下：
1、set names 'latin1'；相当于把character_set_client, character_set_connection,character_set_results 统一设置为'latin1'。
2、Character_set_client告诉mysql server，传入的是一个latin1编码的，'中'这个输入，当作了0xD6 D0传入。
3、 因为 character_set_client -> character_set_connection -> table charset -> character_set_results 为 latin1-> latin1-> utf8 -> latin1， 其中latin1-> utf8的时候，输入'中 ' （0xD6 D0）会当作两个字符进行utf8转换，转换为0xC3 96 C3 90，然后utf8->latin1的时候，会把 0xC3 96转换成0xD6, 0xC3 90转成0x D0，最后输出0xD6 D0。负负得正，之所以数据没有失真的原因是因为小集合往大集合转， 再转回来，操作可逆。
4、如果你的securecrt的显示字符集设置为gbk，那么最后的输出0xD6 D0就会显示成'中'。

终极解决方案
从上面的问题执行流程来看，有没有终极解决方案呢？其实很简单，表创建的字符集和set names都设置成同一个字符集，就基本可以满足输入数据不会在转换过程中失真，也就是说输入是什么，输出就是什么。建议有中文的都设置成utf8字符集，一劳永逸。