一条诡异的insert语句

问题背景

有同事反馈在mysql上面执行一条普通的insert语句，结果报错，
execute failed due to >>> Incorrect string value: '\xA1;offl...' for
column 'biz_info' at row 1

经过半天的折腾，终于搞清楚了来龙去脉，这里简单给大家分享下。为了方便说明，我将测试例子中的表和语句简化，但不影响问题重现。

问题复现

连接字符集：UTF8

表结构：

CREATE TABLE `ggg` (
  `id` int(11) DEFAULT NULL,
  `c` varchar(100) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=gbk;

root@test 06:13:48>insert into ggg
values(1,concat('cardName:校园网',char(59),'offlineCardType:campus'));

Query OK, 1 row affected, 1 warning (2.51
sec)

root@test 06:14:36>show warnings\G

*************************** 1. row
***************************

Level: Warning

Code: 1366

Message: Incorrect string value:
'\x91;offl...' for column 'c' at row 1

查看结果

root@test 06:16:06>select * from ggg
where id=1;

*************************** 1. row
***************************

id: 1

c: cardName:鏍″洯缃

问题分析

从报错的结果来看，感觉是字符集转换引起的问题，而且由于连接串的字符集是UTF8，表的字符集是GBK，更容易引起怀疑。但是，即使是字符集转换，也不应该导致插入报错，因为语句中的中文字符“校园网"都是普通汉字，UTF8->GBK不应该存在问题。那我们在回过头来看看insert语句，唯一特殊的是使用了concat和char两个函数。会不会跟这两个函数有关系？char(59)实际是字符“;”，为了验证想法，做了两个实验：

1. 将char(59)替换成';'

insert into ggg values(1,concat('cardName:校园网',';','offlineCardType:campus'));

2.设置连接串字符集为GBK

insert into ggg
values(1,concat('cardName:校园网',char(59),'offlineCardType:campus'));

果然，两种情况执行结果都是OK的，查询结果如下：

root@test 09:22:32>select * from
ggg\G

*************************** 1. row
***************************

id: 1
c: cardName:鏍″洯缃

*************************** 2. row
***************************

id: 1
c: cardName:校园网;offlineCardType:campus

*************************** 3. row
***************************

id: 1
c: cardName:校园网;offlineCardType:campus

跟踪了下源代码，找到了原因。char()函数返回的是一个binary类型字符串，在进行concat时，会导致'cardName:校园网'字符串到binary的转换。转换前，mysql将字符串‘cardName:校园网’看作是9个英文字符和3个汉字字符；转换后，mysql将其看作是18个字节的二进制串，其中，UTF8字符集的三个汉字“校园网”占了9个字节。由于目标表字符集是GBK，因此在入库时，还会发生一次binary到GBK的转码,“校园网”的二级制编码是E6A0A1 E59BAD E58DA1，在转码过程中，由于GBK字符集只包含一个字节(编码值<128)和二个字节的字符(汉字和特殊字符)，“校园网”的二进制串会按照两个字节拆分E6A0 A1E5 9BAD E58D A1，前面四个变为“鏍″洯缃”，解析到A1时，由于A1既不是单字节字符，又不能与后面的字节组成一个合法的GBK字符，导致转换出错。
      现在就很好解释为啥改变语句后，两种情况都OK了。第一种情况，将char(59)直接替换成‘;’，由于不涉及UF8到binary的转换，只有utf8到gbk转码的过程，这个转换是OK的，不会出现乱码；第二种情况，将连接串的字符集设置为GBK，那么会涉及GBK到binary的转换，然后再从binary转换到GBK，由于整个转换过程并没有二进制数据丢失，所以也是OK的。

问题产生的两个关键点

1. 连接字符集与表字符集不匹配
2. 使用了char函数

解决办法

1.char函数提供了using语法来实现返回特定字符集的字符串，比如：char(59 using utf8)

2.保证连接字符集与表字符集一致。