oracle 数据库字符集研究 上篇

一、什么是Oracle字符集

       Oracle字符集是一个字节数据的解释的符号集合,有大小之分,有相互的包容关系。ORACLE 支持国家语言的体系结构允许你使用本地化语言来存储，处理，检索数据。它使数据库工具，错误消息，排序次序，日期，时间，货币，数字，和日历自动适应本地化语言和平台。

影响Oracle数据库字符集最重要的参数是NLS_LANG参数。

它的格式如下: NLS_LANG = language_territory.charset

它有三个组成部分(语言、地域和字符集)，每个成分控制了NLS子集的特性。

其中:

Language： 指定服务器消息的语言， 影响提示信息是中文还是英文

Territory： 指定服务器的日期和数字格式，

Charset：  指定字符集。

如:AMERICAN _ AMERICA. ZHS16GBK

从NLS_LANG的组成我们可以看出，真正影响数据库字符集的其实是第三部分。

所以两个数据库之间的字符集只要第三部分一样就可以相互导入导出数据，前面影响的只是提示信息是中文还是英文。

二．字符集的相关知识：

2.1 字符集

    实质就是按照一定的字符编码方案，对一组特定的符号，分别赋予不同数值编码的集合。Oracle数据库最早支持的编码方案是US7ASCII。

    Oracle的字符集命名遵循以下命名规则:

    <Language><bit size><encoding>

    即: <语言><比特位数><编码>

    比如: ZHS16GBK表示采用GBK编码格式、16位（两个字节）简体中文字符集 

相老师：oracle数据库里有一张表，叫字符集表，这个表有两个列，左边列是字符，右边列数字编码（二进制）。也就是说字符和字符编码一一对应，在存数据和取数据的时候都会用到这个表。具体是哪个表，我们一会详述。

2.2 字符编码方案

2.2.1 单字节编码

    （1）单字节7位字符集，可以定义128个字符，最常用的字符集为US7ASCII

    （2）单字节8位字符集，可以定义256个字符，适合于欧洲大部分国家

             例如：WE8ISO8859P1(西欧、8位、ISO标准8859P1编码)

2.2.2 多字节编码

    （1）变长多字节编码

    某些字符用一个字节表示，其它字符用两个或多个字符表示，变长多字节编码常用于对亚洲语言的支持，   例如日语、汉语、印地语等

    例如：AL32UTF8（其中AL代表ALL,指适用于所有语言）、zhs16cgb231280

    （2）定长多字节编码

    每一个字符都使用固定长度字节的编码方案，目前oracle唯一支持的定长多字节编码是AF16UTF16，也是仅用于国家字符集

2.2.3 unicode编码

    Unicode是一个涵盖了目前全世界使用的所有已知字符的单一编码方案，也就是说Unicode为每一个字符提供唯一的编码。UTF-16是unicode的16位编码方式，是一种定长多字节编码，用2个字节表示一个unicode字符，AF16UTF16是UTF-16编码字符集。

    UTF-8是unicode的8位编码方式，是一种变长多字节编码，这种编码可以用1、2、3个字节表示一个unicode字符，AL32UTF8（这个是utf8的升级版本，比utf8更全，建议用这个），UTF8、UTFE是UTF-8编码字符集 

2.3 字符集超级

    当一种字符集（字符集A）的编码数值包含所有另一种字符集（字符集B）的编码数值，并且两种字符集相同编码数值代表相同的字符时，则字符集A是字符集B的超级，或称字符集B是字符集A的子集。

    Oracle8i和oracle9i官方文档资料中备有子集-超级对照表（subset-superset pairs），例如：WE8ISO8859P1是WE8MSWIN1252的子集。由于US7ASCII是最早的Oracle数据库编码格式，因此有许多字符集是US7ASCII的超集，例如WE8ISO8859P1、ZHS16CGB231280、ZHS16GBK都是US7ASCII的超集。 

三、数据库字符集

3.1 数据库字符集（oracle服务器端字符集）

    数据库字符集在创建数据库时指定，在创建后通常不能更改。在创建数据库时，可以指定字符集(CHARACTER SET)和国家字符集(NATIONAL CHARACTER SET)。

3.1.1字符集

    (1)用来存储CHAR, VARCHAR2, CLOB, LONG等类型数据

    (2)用来标示诸如表名、列名以及PL/SQL变量等

    (3)用来存储SQL和PL/SQL程序单元等

3.1.2国家字符集：

    (1)用以存储NCHAR, NVARCHAR2, NCLOB等类型数据

    (2)国家字符集实质上是为oracle选择的附加字符集，主要作用是为了增强oracle的字符处理能力，因为NCHAR数据类型可以提供对亚洲使用定长多字节编码的支持，而数据库字符集则不能。国家字符集在oracle9i中进行了重新定义，只能在unicode编码中的AF16UTF16和UTF8中选择，默认值是AF16UTF16

3.2 查看数据库服务器端字符集：

数据库服务器字符集select * from nls_database_parameters，其来源于props$. 在创建数据库的时候设定的,一般不会改变.

SQL> select * from nls_database_parameters;

PARAMETER                VALUE

-------------------------------------------------------   -----------------------------------------------------

NLS_LANGUAGE  AMERICAN

NLS_TERRITORY  AMERICA

NLS_CURRENCY   $

NLS_ISO_CURRENCY  AMERICA

NLS_NUMERIC_CHARACTERS      .,

NLS_CHARACTERSET  AL32UTF8

NLS_CALENDAR  GREGORIAN

NLS_DATE_FORMAT   DD-MON-RR

NLS_DATE_LANGUAGE  AMERICAN

NLS_SORT                  BINARY

NLS_TIME_FORMAT           HH.MI.SSXFF AM

PARAMETER      VALUE

----------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------

NLS_TIMESTAMP_FORMAT                 DD-MON-RR HH.MI.SSXFF AM

NLS_TIME_TZ_FORMAT HH.MI.SSXFF AM TZR

NLS_TIMESTAMP_TZ_FORMAT          DD-MON-RR HH.MI.SSXFF AM TZR

NLS_DUAL_CURRENCY   $

NLS_COMP                 BINARY

NLS_LENGTH_SEMANTICS         BYTE

NLS_NCHAR_CONV_EXCP FALSE

NLS_NCHAR_CHARACTERSET UTF8

NLS_RDBMS_VERSION 11.2.0.1.0

20 rows selected.

SQL> select name ,value$,comment$ from props$;        ——这个表必须用sys用户查询。

NAME                                                               VALUE$          COMMENT$

----------------------------                                          --------------------------------          -------------------------------------------------------

DICT.BASE                                                                  2       dictionary base tables version #

DEFAULT_TEMP_TABLESPACE                                  TEMP       Name of default temporary tablespace

DEFAULT_PERMANENT_TABLESPACE                  USERS       Name of default permanent tablespace

DEFAULT_EDITION                                                   ORA$BASE       Name of the database default edition

Flashback Timestamp TimeZone                                      GMT       Flashback timestamp created in GMT

TDE_MASTER_KEY_ID

DST_UPGRADE_STATE                                                 NONE       State of Day Light Saving Time Upgrade

DST_PRIMARY_TT_VERSION                                      11        Version of primary timezone data file

DST_SECONDARY_TT_VERSION                                   0       Version of secondary timezone data file

DEFAULT_TBS_TYPE                                          SMALLFILE       Default tablespace type

NLS_LANGUAGE                                          AMERICAN       Language

NLS_TERRITORY                                      AMERICA       Territory

NLS_CURRENCY                                       $       Local currency

NLS_ISO_CURRENCY                                AMERICA       ISO currency

NLS_NUMERIC_CHARACTERS                     .,                                 Numeric characters

NLS_CHARACTERSET                                AL32UTF8       Character set

NLS_CALENDAR                              GREGORIAN       Calendar system

NLS_DATE_FORMAT                            DD-MON-RR       Date format

NLS_DATE_LANGUAGE                              AMERICAN       Date language

NLS_SORT                                                  BINARY       Linguistic definition

NLS_TIME_FORMAT                                   HH.MI.SSXFF AM       Time format

NLS_TIMESTAMP_FORMAT       DD-MON-RR HH.MI.SSXFF AM       Time stamp format

NLS_TIME_TZ_FORMAT                        HH.MI.SSXFF AM TZR        Time with timezone format

NLS_TIMESTAMP_TZ_FORMAT       DD-MON-RR HH.MI.SSXFF AM TZR     Timestamp with timezone format

NLS_DUAL_CURRENCY                                           $       Dual currency symbol

NLS_COMP      BINARY       NLS comparison

NLS_LENGTH_SEMANTICS                                BYTE       NLS length semantics

NLS_NCHAR_CONV_EXCP                              FALSE       NLS conversion exception

NLS_NCHAR_CHARACTERSET                        UTF8       NCHAR Character set

NLS_RDBMS_VERSION                                       11.2.0.1.0        RDBMS version for NLS parameters

GLOBAL_DB_NAME                                           MAS       Global database name

EXPORT_VIEWS_VERSION                                     8       Export views revision #

WORKLOAD_CAPTURE_MODE           CAPTURE implies workload capture is in progress

WORKLOAD_REPLAY_MODE       PREPARE implies external replay clients can connect; REPLAY implies workload replay is in progress

NO_USERID_VERIFIER_SALT      8BF56230FC49D6ECFE53EB96A5922DD5

DBTIMEZONE                                              00:00       DB time zone

36 rows selected.

查询结果中NLS_CHARACTERSET表示字符集，NLS_NCHAR_CHARACTERSET表示国家字符集

3.3 查看客户端字符集（NLS_LANG参数）：

客户端字符集定义了客户端字符数据的编码方式，任何发自或发往客户端的字符数据均使用客户端定义的字符集编码,客户端可以看作是能与数据库直接连接的各种应用，例如sqlplus,exp/imp等。客户端字符集是通过设置NLS_LANG参数来设定的。

客户端字符集环境select * from nls_instance_parameters,其来源于v$parameter，由参数文件init<SID>.ora 定义的参数，该值不会受系统环境变量（.bash_profile）影响：测试结果参考：http://blog.csdn.net/cymm_liu/article/details/40588023

3.3.1 NLS_LANG参数格式

    NLS_LANG=<language>_<territory>.<client character set> 

    Language: 显示oracle消息,校验，日期命名

    Territory：指定默认日期、数字、货币等格式

    Client character set：指定客户端将使用的字符集

    例如：NLS_LANG=AMERICAN_AMERICA.US7ASCII 

    AMERICAN是语言，AMERICA是地区，US7ASCII是客户端字符集

另如：

export NLS_LANG='AMERICAN_AMERICA.ZHS16GBK'

注意，还有个概念叫：会话字符集

select * from nls_session_parameters，其来源于v$nls_parameters，表示会话自己的设置，可能是会话的环境变量或者是alter session完成，如果会话没有特殊的设置，将与nls_instance_parameters一致。动态视图:v$nls_parameters，查询出来的结果并不是数据库的字符集，它显示当前会话值 ,受客户端nls 的控制。

V$NLS_PARAMETERScontains current values of NLS parameters。

3.4、修改 

3.4.1 修改NLS参数

    使用下列方法可以修改NLS参数

    （1）修改实例启动时使用的初始化参数文件

    （2）修改环境变量NLS_LANG

    （3）使用ALTER SESSION语句，在oracle会话中修改

    （4）使用某些SQL函数

    NLS作用优先级别：Sql function > alter session > 环境变量或注册表 > 参数文件 > 数据库默认参数

3.4.2 修改数据库字符集

    按照上文所说，数据库字符集在创建后原则上不能更改。不过有2种方法可行。

1. 如果需要修改字符集，通常需要导出数据库数据，重建数据库，再导入数据库数据的方式来转换。

2. 通过ALTER DATABASE CHARACTER SET语句修改字符集，但创建数据库后修改字符集是有限制的，只有新的字符集是当前字符集的超集时才能修改数据库字符集，例如UTF8是US7ASCII的超集，修改数据库字符集可使用ALTER DATABASE CHARACTER SET UTF8。