【MySQL】浅谈 varchar(N)

一  前言
  varchar(N) N代表什么意思，能存放多少个中文字符？属于老生常谈的问题了，今天又被一个开发同事问我关于这个问题，索性写一篇文章来具体介绍一下。

二 理论知识
 先说明一下 MySQL 历来版本对 varchar 的定义: 
   4.0版本以下，varchar(50)，指的是50字节，如果存放UTF8汉字时，只能存16个（每个中文3字节）
   5.0版本以上，varchar(50)，指的是50字符，无论存放的是数字、字母还是UTF8中文（每个中文3字节），都可以存放50个 
 存储限制
   需要额外占用字节存放字符的长度:小于255为1个字节，大于255则要2个字节
 编码限制
   gbk :每个字符最多占用2个字节
   utf8:每个字符最多占用3个字节
   utf8mb4 每个字符最多占用4个字节,中文占3个字节，emoji表情符号 占用4个字节 
 长度限制
   MySQL定义行的长度不能超过65535，该数值限制了列的数目，比如char(128) utf8字符集,最多有65535/(128*3)=170个汉字。

三 测试
环境 Server version: 5.6.26-74.0-log Percona Server  
mysql> create table  t1
    -> (id int  NOT NULL AUTO_INCREMENT    primary key,
    ->  name  varchar(10)
    -> ) engine=innodb default charset=utf8mb4;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> create table  t2
    -> (id int  NOT NULL AUTO_INCREMENT    primary key,
    ->  name  varchar(10)
    -> ) engine=innodb default charset=utf8;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> create table t3
    -> (id int  NOT NULL AUTO_INCREMENT    primary key,
    ->  name  varchar(10)
    -> ) engine=innodb default charset=gbk;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
utf8mb4 字符集
mysql> insert into t1(name) values('abcdfeghi');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1(name) values('abcdfeghij');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1(name) values('abcdfeghijk');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> insert into t1(name) values('一二三四五六七八九十');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1(name) values('一二三四五六七八九十一');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> show warnings;
+---------+------+-------------------------------------------+
| Level   | Code | Message                                   |
+---------+------+-------------------------------------------+
| Warning | 1265 | Data truncated for column 'name' at row 1 |
+---------+------+-------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into t1(name) values('0123456789');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1(name) values('01234567890');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> select id,name,length(name),char_length(name) from t1;
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
| id | name                           | length(name) | char_length(name) |
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
|  1 | abcdfeghi                      |            9 |                 9 |
|  2 | abcdfeghij                     |           10 |                10 |
|  3 | abcdfeghij                     |           10 |                10 |
|  4 | 一二三四五六七八九十              |           30 |                10 |
|  5 | 一二三四五六七八九十              |           30 |                10 |
|  6 | 0123456789                     |           10 |                10 |
|  7 | 0123456789                     |           10 |                10 |
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
7 rows in set (0.00 sec)
utf8 字符集
mysql> insert into t2(name) values('abcdfeghi');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t2(name) values('abcdfeghij');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t2(name) values('abcdfeghijk');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> insert into t2(name) values('一二三四五六七八九十');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t2(name) values('一二三四五六七八九十一');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> insert into t2(name) values('0123456789');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t2(name) values('01234567890');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> select id,name,length(name),char_length(name) from t2;
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
| id | name                           | length(name) | char_length(name) |
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
|  1 | abcdfeghi                      |            9 |                 9 |
|  2 | abcdfeghij                     |           10 |                10 |
|  3 | abcdfeghij                     |           10 |                10 |
|  4 | 一二三四五六七八九十              |           30 |                10 |
|  5 | 一二三四五六七八九十              |           30 |                10 |
|  6 | 0123456789                     |           10 |                10 |
|  7 | 0123456789                     |           10 |                10 |
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
7 rows in set (0.00 sec)
gbk 字符集
mysql> insert into t3(name) values('abcdfeghi');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t3(name) values('abcdfeghij');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t3(name) values('abcdfeghijk');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec) 
mysql> insert into t3(name) values('一二三四五六七八九十');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into t3(name) values('一二三四五六七八九十一');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> insert into t3(name) values('0123456789');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t3(name) values('01234567890');
Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> select id,name,length(name),char_length(name) from t3;
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
| id | name                           | length(name) | char_length(name) |
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
|  1 | abcdfeghi                      |            9 |                 9 |
|  2 | abcdfeghij                     |           10 |                10 |
|  3 | abcdfeghij                     |           10 |                10 |
|  4 | 一二三四五六七八九十              |           20 |                10 |
|  5 | 一二三四五六七八九十              |           20 |                10 |
|  6 | 一二三四五六七八九十              |           20 |                10 |
|  7 | 0123456789                     |           10 |                10 |
|  8 | 0123456789                     |           10 |                10 |
+----+--------------------------------+--------------+-------------------+
8 rows in set (0.00 sec)
   从上面的测试可以看出,目前版本中 varchar(N) 定义的长度的单位是字符,length(str)表示str占用的字节数，char_length(str)表示str占用的字符数。
不论什么字符集，对于数字和英文字母都是只占用1个字符，也占用一个字节。而中文汉字因字符集不同而不同。

四 总结
   回过头来回答文章开头的问题varchar(N)可以存放多少个中文汉字。答案是在 5.0 以后的版本中 varchar(N) 可以存放N个汉字 。
   抛开字符集 ，如果一行数据全部为 varchar 类型，其最大长度为 65535 个字节。
行长度计算公式如下：
row length = 1
           + (sum of column lengths)
           + (number of NULL columns + delete_flag + 7)/8
           + (number of variable-length columns)
 对于MyISAM，需要额外1个位来记录值是否为NULL；对于InnoDB，没有区别
 对于row_format为fixed，delete_flag为1；对于row_format=dynamic,delete_flag为0

根据这个公式，我们便能够解答开头N的最大值：(65535-1-2)/3
减1是因为实际存储从第2个字节开始
减2则因为要在列表长度存储实际字符长度
除3是因为utf8编码限制
再来一道：
create table t4(c int, c2 char(30), c3 varchar(N)) charset=utf8;
N的最大值：(65535-1-2-4-30*3)/3
则此处N的最大值为 (65535-1-2-4-30*3)/3=21812
减1和减2与上例相同;
减4的原因是int类型的c占4个字节;
减30*3的原因是char(30)占用90个字节，编码是utf8。
如果被varchar超过上述的b规则，被强转成text类型，则每个字段占用定义长度为11字节，当然这已经不是“varchar”了

五 参考 
http://blog.csdn.net/u012048106/article/details/23173911
字符，字节和编码 
MySQL乱码问题以及utf8mb4字符集

原文blog：

http://blog.itpub.net/22664653/viewspace-1979335/