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varchar、nvarchar及在数据库中使用unicode的意义 - 亿思维空间 - ...

2008-01-24  xiao huan
varchar、nvarchar及在数据库中使用unicode的意义
来源:转载 日期:2007-3-1 21:52:45 阅读:139 评论:0

一、varchar[(n)] 和nvarchar(n) 及使用unicode的意义

1.varchar[(n)]

长度为 n 个字节的可变长度且非 Unicode 的字符数据。n 必须是一个介于 1 和 8,000 之间的数值。存储大小为输入数据的字节的实际长度,而不是 n 个字节。所输入的数据字符长度可以为零。varchar 在 SQL-92 中的同义词为 char varying 或 character varying。

2.nvarchar(n)

包含 n 个字符的可变长度 Unicode 字符数据。n 的值必须介于 1 与 4,000 之间。字节的存储大小是所输入字符个数的两倍。所输入的数据字符长度可以为零。nvarchar 在 SQL-92 中的同义词为 national char varying 和 national character varying。

 3.什么是Unicode编码

Unicode(统一码、万国码、单一码)是一种在计算机上使用的字符编码。它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。1990年开始研发,1994年正式公布。随着计算机工作能力的增强,Unicode也在面世以来的十多年里得到普及。

2006年6月的最新版本的 Unicode 是 2005年3月31日推出的Unicode 4.1.0 。另外,5.0 Beta已于2005年12月12日推出,以供各会员评价。

对于英文来说,ascii码0-127就足以代码所有字符,对于中文而言,则必须使用两个字节(byte)来代表一个字符,具第一个字节必须大于127(所以我们有许程序判断中文都是以ascii码大于127作为条件)
以上用两个字节来表示一个中文的方式,在习惯上称为双字节(即DBCS:Double-ByteCharacterSet),而相对之下,英文的字符码就称为单字节SBCS(Single-ByteCharacterSet)。
虽然双字节(DBCS)足以解决中英文字符混合使用情况,但对于不同字符系统而言,必须经过字符码转换,非常麻烦。例如:中英文混合情况,日文,韩文等等。
为解决这个问题,Apple,Xerox,Microsoft,IBM,Novell,Borland...很多公司联合起来制订了一套可以适用于全世界所有国家的字符码,就称为Unicode
Unicode的特点是:
不管哪一国的字符码均以两个Byte表示,例如"A"在Unicode则是16进制41和00的组合,即4100,高位41(转换为Ascii码即是65=A),
WindowsNT/2000以Unicode来表示字符集,例如你可以看到MSSQLServer中产生的SQL文件可以选择是以Unicode来保存还是以普通格式来保存,如果你以Unicode保存,则在95/98平台许多软件均无法正确读出其格式。
同时你还可以注意到95/98中API定义,许多名称结尾是有一个A的,例如
WriteProfileStringA
而在NT/2000操作系统中,提供了两套API,另外一个命令是WriteProfileStringW,以W结尾的API只适用于NT/2000。(在NT中使用以W结尾的API函数效率比A结尾的要快,因为省去了Unicode和DBCS/SBCS的转换过程)

这样我们经常要用到的判断字符串长度的函数,在NT和95/98下执行结果不同,如下:(下面代码适合于VB,ASP)

95/98中:
len("abc中国")返回7(因为每个中文作为两个Ascii码来看)

nt/2000中:
len("abc中国")返回5(因为每个字符都作为一个Unicode来看)


二、Unicode 的编码和实现

大概来说,Unicode 编码系统可分为编码方式和实现方式两个层次。

1.编码方式

Unicode 的编码方式与 ISO 10646 的通用字元集(亦称[通用字符集])(Universal Character Set,UCS)概念相对应,目前的用于实用的 Unicode 版本对应于 UCS-2,使用16位的编码空间。也就是每个字符占用2个字节。这样理论上一共最多可以表示 216 个字符。基本满足各种语言的使用。实际上目前版本的 Unicode 尚未填充满这16位编码,保留了大量空间作为特殊使用或将来扩展。

上述16位 Unicode 字符构成基本多文种平面(Basic Multilingual Plane, 简称 BMP)。最新(但未实际广泛使用)的 Unicode 版本定义了16个辅助平面,两者合起来至少需要占据21位的编码空间,比3字节略少。但事实上辅助平面字符仍然占用4字节编码空间,与 UCS-4 保持一致。未来版本会扩充到 ISO 10646-1 实现级别3,即涵盖 UCS-4 的所有字符。UCS-4 是一个更大的尚未填充完全的31位字符集,加上恒为0的首位,共需占据32位,即4字节。理论上最多能表示 231 个字符,完全可以涵盖一切语言所用的符号。

BMP 字符的 Unicode 编码表示为 U+hhhh,其中每个 h 代表一个十六进制数位。与 UCS-2 编码完全相同。对应的4字节 UCS-4 编码后两个字节一致,前两个字节的所有位均为0。

2.实现方式

Unicode 的实现方式不同于编码方式。一个字符的 Unicode 编码是确定的。但是在实际传输过程中,由于不同系统平台的设计不一定一致,以及出于节省空间的目的,对 Unicode 编码的实现方式有所不同。Unicode 的实现方式称为Unicode转换格式(Unicode Translation Format,简称为 UTF)。

例如,如果一个仅包含基本7位ASCII字符的 Unicode 文件,如果每个字符都使用2字节的原 Unicode 编码传输,其第一字节的8位始终为0。这就造成了比较大的浪费。对于这种情况,可以使用 UTF-8 编码,这是一种变长编码,它将基本7位ASCII字符仍用7位编码表示,占用一个字节(首位补0)。而遇到与其他 Unicode 字符混合的情况,将按一定算法转换,每个字符使用1-3个字节编码,并利用首位为0或1进行识别。这样对以7位ASCII字符为主的西文文档就大大节省了编码长度(具体方案参见UTF-8)。类似的,对未来会出现的需要4个字节的辅助平面字符和其他 UCS-4 扩充字符,2字节编码的 UTF-16 也需要通过一定的算法进行转换。

再如,如果直接使用与 Unicode 编码一致(仅限于 BMP 字符)的 UTF-16 编码,由于每个址 加昧肆礁鲎纸冢 赣acintosh机和PC机上对字节顺序的理解是不一致的。这时同一字节流可能会被解释为不同内容,如编码为 U+594E 的字符“奎”同编码为 U+4E59 的“乙”就可能发生混淆。于是在 UTF-16 编码实现方式中使用了大尾序(big-endian)、小尾序(little-endian)的概念,以及BOM(Byte Order Mark)解决方案。(具体方案参见UTF-16)

此外 Unicode 的实现方式还包括 UTF-7、Punycode、CESU-8、SCSU、UTF-32等,这些实现方式有些仅在一定的国家和地区使用,有些则属于未来的规划方式。目前通用的实现方式是 UTF-16小尾序(BOM)、UTF-16大尾序(BOM)和 UTF-8。在微软公司Windows XP操作系统附带的记事本中,“另存为”对话框可以选择的四种编码方式除去非 Unicode 编码的 ANSI 外,其余三种“Unicode”、“Unicode big endian”和“UTF-8”即分别对应这三种实现方式。

目前辅助平面的工作主要集中在第二和第三平面的中日韩统一表意文字中,因此包括GBK、GB18030、Big5等简体中文、正体中文、日文、韩语以及越南字喃的各种编码与 Unicode 的协调性被重点关注。考虑到 Unicode 最终要涵盖所有的字符,从某种意义而言,这些编码方式也可视作 Unicode 的出现于其之前的既成事实的实现方式,如同ASCII及其扩展Latin-1一样,后两者的字符在16位 Unicode 编码空间中的编码第一字节各位全为0,第二字节编码与原编码完全一致。但上述东亚语言编码与 Unicode 编码的对应关系要复杂得多。

三、非 Unicode 环境

在非 Unicode 环境下,由于不同国家和地区采用的字符集不一致,很可能出现无法正常显示所有字符的情况。微软公司使用了代码页(Codepage)转换表的技术来过渡性的部分解决这一问题,即通过指定的转换表将非 Unicode 的字符编码转换为同一字符对应的系统内部使用的 Unicode 编码。可以在“语言与区域设置”中选择一个代码页作为非 Unicode 编码所采用的默认编码方式,如936为简体中文GBK,950为正体中文Big5(皆指PC上使用的)。在这种情况下,一些非英语的欧洲语言编写的软件和文档很可能出现乱码。而将代码页设置为相应语言中文处理又会出现问题,这一情况无法避免。从根本上说,完全采用统一编码才是解决之道,但目前上无法做到这一点。 代码页技术现在广泛为各种平台所采用。UTF-7 的代码页是65000,UTF-8 的代码页是65001。

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