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深入Oracle字符集的查看與修改詳解

一、什么是Oracle字符集
Oracle字符集是一個字節(jié)數(shù)據(jù)的解釋的符號集合,有大小之分,有相互的包容關(guān)系。ORACLE 支持國家語言的體系結(jié)構(gòu)允許你使用本地化語言來存儲，處理，檢索數(shù)據(jù)。它使數(shù)據(jù)庫工具，錯誤消息，排序次序，日期，時間，貨幣，數(shù)字，和日歷自動適應本地化語言和平臺。

影響Oracle數(shù)據(jù)庫字符集最重要的參數(shù)是NLS_LANG參數(shù)。
它的格式如下: NLS_LANG = language_territory.charset
它有三個組成部分(語言、地域和字符集)，每個成分控制了NLS子集的特性。
其中:
Language：指定服務器消息的語言，影響提示信息是中文還是英文
Territory：指定服務器的日期和數(shù)字格式，
Charset：指定字符集。
如:AMERICAN _ AMERICA. ZHS16GBK
從NLS_LANG的組成我們可以看出，真正影響數(shù)據(jù)庫字符集的其實是第三部分。
所以兩個數(shù)據(jù)庫之間的字符集只要第三部分一樣就可以相互導入導出數(shù)據(jù)，前面影響的只是提示信息是中文還是英文。

二．字符集的相關(guān)知識：
2.1 字符集
實質(zhì)就是按照一定的字符編碼方案，對一組特定的符號，分別賦予不同數(shù)值編碼的集合。Oracle數(shù)據(jù)庫最早支持的編碼方案是US7ASCII。
Oracle的字符集命名遵循以下命名規(guī)則:
Language>bit size>encoding>
即: 語言>比特位數(shù)>編碼>
比如: ZHS16GBK表示采用GBK編碼格式、16位（兩個字節(jié)）簡體中文字符集

2.2 字符編碼方案
2.2.1 單字節(jié)編碼
（1）單字節(jié)7位字符集，可以定義128個字符，最常用的字符集為US7ASCII
（2）單字節(jié)8位字符集，可以定義256個字符，適合于歐洲大部分國家
例如：WE8ISO8859P1(西歐、8位、ISO標準8859P1編碼)

2.2.2 多字節(jié)編碼
（1）變長多字節(jié)編碼
某些字符用一個字節(jié)表示，其它字符用兩個或多個字符表示，變長多字節(jié)編碼常用于對亞洲語言的支持，   例如日語、漢語、印地語等
例如：AL32UTF8（其中AL代表ALL,指適用于所有語言）、zhs16cgb231280
（2）定長多字節(jié)編碼
每一個字符都使用固定長度字節(jié)的編碼方案，目前oracle唯一支持的定長多字節(jié)編碼是AF16UTF16，也是僅用于國家字符集
2.2.3 unicode編碼
Unicode是一個涵蓋了目前全世界使用的所有已知字符的單一編碼方案，也就是說Unicode為每一個字符提供唯一的編碼。UTF-16是unicode的16位編碼方式，是一種定長多字節(jié)編碼，用2個字節(jié)表示一個unicode字符，AF16UTF16是UTF-16編碼字符集。
UTF-8是unicode的8位編碼方式，是一種變長多字節(jié)編碼，這種編碼可以用1、2、3個字節(jié)表示一個unicode字符，AL32UTF8，UTF8、UTFE是UTF-8編碼字符集

2.3 字符集超級
當一種字符集（字符集A）的編碼數(shù)值包含所有另一種字符集（字符集B）的編碼數(shù)值，并且兩種字符集相同編碼數(shù)值代表相同的字符時，則字符集A是字符集B的超級，或稱字符集B是字符集A的子集。
Oracle8i和oracle9i官方文檔資料中備有子集-超級對照表（subset-superset pairs），例如：WE8ISO8859P1是WE8MSWIN1252的子集。由于US7ASCII是最早的Oracle數(shù)據(jù)庫編碼格式，因此有許多字符集是US7ASCII的超集，例如WE8ISO8859P1、ZHS16CGB231280、ZHS16GBK都是US7ASCII的超集。

2.4 數(shù)據(jù)庫字符集（oracle服務器端字符集）
數(shù)據(jù)庫字符集在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時指定，在創(chuàng)建后通常不能更改。在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時，可以指定字符集(CHARACTER SET)和國家字符集(NATIONAL CHARACTER SET)。

2.4.1字符集
(1)用來存儲CHAR, VARCHAR2, CLOB, LONG等類型數(shù)據(jù)
(2)用來標示諸如表名、列名以及PL/SQL變量等
(3)用來存儲SQL和PL/SQL程序單元等

2.4.2國家字符集：
(1)用以存儲NCHAR, NVARCHAR2, NCLOB等類型數(shù)據(jù)
(2)國家字符集實質(zhì)上是為oracle選擇的附加字符集，主要作用是為了增強oracle的字符處理能力，因為NCHAR數(shù)據(jù)類型可以提供對亞洲使用定長多字節(jié)編碼的支持，而數(shù)據(jù)庫字符集則不能。國家字符集在oracle9i中進行了重新定義，只能在unicode編碼中的AF16UTF16和UTF8中選擇，默認值是AF16UTF16

2.4.3查詢字符集參數(shù)
可以查詢以下數(shù)據(jù)字典或視圖查看字符集設(shè)置情況
nls_database_parameters、props$、v$nls_parameters
查詢結(jié)果中NLS_CHARACTERSET表示字符集，NLS_NCHAR_CHARACTERSET表示國家字符集

2.4.4修改數(shù)據(jù)庫字符集
按照上文所說，數(shù)據(jù)庫字符集在創(chuàng)建后原則上不能更改。不過有2種方法可行。

1. 如果需要修改字符集，通常需要導出數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，重建數(shù)據(jù)庫，再導入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的方式來轉(zhuǎn)換。
2. 通過ALTER DATABASE CHARACTER SET語句修改字符集，但創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫后修改字符集是有限制的，只有新的字符集是當前字符集的超集時才能修改數(shù)據(jù)庫字符集，例如UTF8是US7ASCII的超集，修改數(shù)據(jù)庫字符集可使用ALTER DATABASE CHARACTER SET UTF8。

2.5 客戶端字符集（NLS_LANG參數(shù)）
2.5.1客戶端字符集含義
客戶端字符集定義了客戶端字符數(shù)據(jù)的編碼方式，任何發(fā)自或發(fā)往客戶端的字符數(shù)據(jù)均使用客戶端定義的字符集編碼,客戶端可以看作是能與數(shù)據(jù)庫直接連接的各種應用，例如sqlplus,exp/imp等?？蛻舳俗址峭ㄟ^設(shè)置NLS_LANG參數(shù)來設(shè)定的。

2.5.2 NLS_LANG參數(shù)格式
NLS_LANG=language>_territory>.client character set>
Language: 顯示oracle消息,校驗，日期命名
Territory：指定默認日期、數(shù)字、貨幣等格式
Client character set：指定客戶端將使用的字符集
例如：NLS_LANG=AMERICAN_AMERICA.US7ASCII
AMERICAN是語言，AMERICA是地區(qū)，US7ASCII是客戶端字符集

2.5.3客戶端字符集設(shè)置方法
1)UNIX環(huán)境
$NLS_LANG=“simplified chinese”_china.zhs16gbk
$export NLS_LANG
編輯oracle用戶的profile文件
2)Windows環(huán)境
編輯注冊表
Regedit.exe ---》 HKEY_LOCAL_MACHINE ---》SOFTWARE ---》 ORACLE--》HOME

2.5.4 NLS參數(shù)查詢
Oracle提供若干NLS參數(shù)定制數(shù)據(jù)庫和用戶機以適應本地格式，例如有NLS_LANGUAGE,NLS_DATE_FORMAT,NLS_CALENDER等，可以通過查詢以下數(shù)據(jù)字典或v$視圖查看。
NLS_DATABASE_PARAMETERS:顯示數(shù)據(jù)庫當前NLS參數(shù)取值，包括數(shù)據(jù)庫字符集取值
NLS_SESSION_PARAMETERS：顯示由NLS_LANG 設(shè)置的參數(shù)，或經(jīng)過alter session 改變后的參數(shù)值（不包括由NLS_LANG 設(shè)置的客戶端字符集）
NLS_INSTANCE_PARAMETE：顯示由參數(shù)文件initSID>.ora 定義的參數(shù)
V$NLS_PARAMETERS：顯示數(shù)據(jù)庫當前NLS參數(shù)取值

2.5.5修改NLS參數(shù)
使用下列方法可以修改NLS參數(shù)
（1）修改實例啟動時使用的初始化參數(shù)文件
（2）修改環(huán)境變量NLS_LANG
（3）使用ALTER SESSION語句，在oracle會話中修改
（4）使用某些SQL函數(shù)
NLS作用優(yōu)先級別：Sql function > alter session > 環(huán)境變量或注冊表 > 參數(shù)文件 > 數(shù)據(jù)庫默認參數(shù)

三．EXP/IMP 與字符集
3.1 EXP/IMP
Export 和 Import 是一對讀寫Oracle數(shù)據(jù)的工具。Export 將 Oracle 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到操作系統(tǒng)文件中, Import 把這些文件中的數(shù)據(jù)讀到Oracle 數(shù)據(jù)庫中，由于使用exp/imp進行數(shù)據(jù)遷移時，數(shù)據(jù)從源數(shù)據(jù)庫到目標數(shù)據(jù)庫的過程中有四個環(huán)節(jié)涉及到字符集，如果這四個環(huán)節(jié)的字符集不一致，將會發(fā)生字符集轉(zhuǎn)換。
EXP
____________ _________________ _____________
|imp導入文件|-|環(huán)境變量NLS_LANG|-|數(shù)據(jù)庫字符集|
------------   -----------------   -------------
IMP
____________ _________________ _____________
|imp導入文件|->|環(huán)境變量NLS_LANG|->|數(shù)據(jù)庫字符集|
------------   -----------------   -------------

四個字符集是
（1）源數(shù)據(jù)庫字符集
（2）Export過程中用戶會話字符集（通過NLS_LANG設(shè)定）
（3）Import過程中用戶會話字符集（通過NLS_LANG設(shè)定）
（4）目標數(shù)據(jù)庫字符集

3.2導出的轉(zhuǎn)換過程
在Export過程中，如果源數(shù)據(jù)庫字符集與Export用戶會話字符集不一致，會發(fā)生字符集轉(zhuǎn)換，并在導出文件的頭部幾個字節(jié)中存儲Export用戶會話字符集的ID號。在這個轉(zhuǎn)換過程中可能發(fā)生數(shù)據(jù)的丟失。
例:如果源數(shù)據(jù)庫使用ZHS16GBK，而Export用戶會話字符集使用US7ASCII，由于ZHS16GBK是16位字符集,而US7ASCII是7位字符集，這個轉(zhuǎn)換過程中，中文字符在US7ASCII中不能夠找到對等的字符，所以所有中文字符都會丟失而變成“?? ”形式，這樣轉(zhuǎn)換后生成的Dmp文件已經(jīng)發(fā)生了數(shù)據(jù)丟失。
因此如果想正確導出源數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，則Export過程中用戶會話字符集應等于源數(shù)據(jù)庫字符集或是源數(shù)據(jù)庫字符集的超集

3.3導入的轉(zhuǎn)換過程
（1）確定導出數(shù)據(jù)庫字符集環(huán)境
通過讀取導出文件頭，可以獲得導出文件的字符集設(shè)置
（2）確定導入session的字符集，即導入Session使用的NLS_LANG環(huán)境變量
（3）IMP讀取導出文件
讀取導出文件字符集ID，和導入進程的NLS_LANG進行比較
（4）如果導出文件字符集和導入Session字符集相同，那么在這一步驟內(nèi)就不需要轉(zhuǎn)換，如果不同，就需要把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為導入Session使用的字符集?？梢钥闯?，導入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫過程中發(fā)生兩次字符集轉(zhuǎn)換
第一次:導入文件字符集與導入Session使用的字符集之間的轉(zhuǎn)換，如果這個轉(zhuǎn)換過程不能正確完成，Import向目標數(shù)據(jù)庫的導入過程也就不能完成。
第二次:導入Session字符集與數(shù)據(jù)庫字符集之間的轉(zhuǎn)換。

四. 查看數(shù)據(jù)庫字符集
涉及三方面的字符集，
1. oracel server端的字符集;
2. oracle client端的字符集;
3. dmp文件的字符集。

在做數(shù)據(jù)導入的時候，需要這三個字符集都一致才能正確導入。

4.1 查詢oracle server端的字符集
有很多種方法可以查出oracle server端的字符集，比較直觀的查詢方法是以下這種:
SQL> select userenv('language') from dual;
USERENV('LANGUAGE')
----------------------------------------------------
SIMPLIFIED CHINESE_CHINA.ZHS16GBK

SQL>select userenv(‘language') from dual;
AMERICAN _ AMERICA. ZHS16GBK

4.2 如何查詢dmp文件的字符集
用oracle的exp工具導出的dmp文件也包含了字符集信息，dmp文件的第2和第3個字節(jié)記錄了dmp文件的字符集。如果dmp文件不大，比如只有幾M或幾十M，可以用UltraEdit打開(16進制方式)，看第2第3個字節(jié)的內(nèi)容，如0354，然后用以下SQL查出它對應的字符集:
SQL> select nls_charset_name(to_number('0354','xxxx')) from dual;
ZHS16GBK

如果dmp文件很大，比如有2G以上(這也是最常見的情況)，用文本編輯器打開很慢或者完全打不開，可以用以下命令(在unix主機上):
cat exp.dmp |od -x|head -1|awk '{print $2 $3}'|cut -c 3-6
然后用上述SQL也可以得到它對應的字符集。

4.3 查詢oracle client端的字符集
在windows平臺下，就是注冊表里面相應OracleHome的NLS_LANG。還可以在dos窗口里面自己設(shè)置，
比如: set nls_lang=AMERICAN_AMERICA.ZHS16GBK
這樣就只影響這個窗口里面的環(huán)境變量。

在unix平臺下，就是環(huán)境變量NLS_LANG。
$echo $NLS_LANG
AMERICAN_AMERICA.ZHS16GBK

如果檢查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)server端與client端字符集不一致，請統(tǒng)一修改為同server端相同的字符集。

補充：
(1).數(shù)據(jù)庫服務器字符集
select * from nls_database_parameters
來源于props$，是表示數(shù)據(jù)庫的字符集。

(2).客戶端字符集環(huán)境
select * from nls_instance_parameters
其來源于v$parameter，表示客戶端的字符集的設(shè)置，可能是參數(shù)文件，環(huán)境變量或者是注冊表

(3).會話字符集環(huán)境
select * from nls_session_parameters
來源于v$nls_parameters，表示會話自己的設(shè)置，可能是會話的環(huán)境變量或者是alter session完成，如果會話沒有特殊的設(shè)置，將與nls_instance_parameters一致。

(4).客戶端的字符集要求與服務器一致，才能正確顯示數(shù)據(jù)庫的非Ascii字符。
如果多個設(shè)置存在的時候，NLS作用優(yōu)先級別：Sql function > alter session > 環(huán)境變量或注冊表 > 參數(shù)文件 > 數(shù)據(jù)庫默認參數(shù)

字符集要求一致，但是語言設(shè)置卻可以不同，語言設(shè)置建議用英文。如字符集是zhs16gbk，則nls_lang可以是American_America.zhs16gbk。

五．修改oracle的字符集
按照上文所說，數(shù)據(jù)庫字符集在創(chuàng)建后原則上不能更改。因此，在設(shè)計和安裝之初考慮使用哪一種字符集十分重要。對數(shù)據(jù)庫server而言，錯誤的修改字符集將會導致很多不可測的后果，可能會嚴重影響數(shù)據(jù)庫的正常運行，所以在修改之前一定要確認兩種字符集是否存在子集和超集的關(guān)系。一般來說，除非萬不得已，我們不建議修改oracle數(shù)據(jù)庫server端的字符集。特別說明，我們最常用的兩種字符集ZHS16GBK和ZHS16CGB231280之間不存在子集和超集關(guān)系，因此理論上講這兩種字符集之間的相互轉(zhuǎn)換不受支持。

不過修改字符集有2種方法可行。
1. 通常需要導出數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，重建數(shù)據(jù)庫，再導入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的方式來轉(zhuǎn)換。
2. 通過ALTER DATABASE CHARACTER SET語句修改字符集，但創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫后修改字符集是有限制的，只有新的字符集是當前字符集的超集時才能修改數(shù)據(jù)庫字符集，例如UTF8是US7ASCII的超集，修改數(shù)據(jù)庫字符集可使用ALTER DATABASE CHARACTER SET UTF8。

5.1 修改server端字符集(不建議使用)

1. 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫
SQL>SHUTDOWN IMMEDIATE

2. 啟動到Mount
SQL>STARTUP MOUNT;
SQL>ALTER SYSTEM ENABLE RESTRICTED SESSION;
SQL>ALTER SYSTEM SET JOB_QUEUE_PROCESSES=0;
SQL>ALTER SYSTEM SET AQ_TM_PROCESSES=0;
SQL>ALTER DATABASE OPEN;
--這里可以從父集到子集
SQL>ALTER DATABASE CHARACTER SET ZHS16GBK;
SQL>ALTER DATABASE NATIONAL CHARACTER SET AL16UTF16;
--如果是從子集到父集，需要使用INTERNAL_USE 參數(shù)，跳過超子集檢測
SQL>ALTER DATABASE CHARACTER SET INTERNAL_USE AL32UTF8;
SQL>ALTER DATABASE NATIONAL CHARACTER SET INTERNAL_USE AL16UTF16;

SQL>SHUTDOWN IMMEDIATE;
SQL>STARTUP
注意：如果沒有大對象，在使用過程中進行語言轉(zhuǎn)換沒有什么影響，（切記設(shè)定的字符集必須是ORACLE支持，不然不能start）按上面的做法就可以。

若出現(xiàn)‘ORA-12717: Cannot ALTER DATABASE NATIONAL CHARACTER SET when NCLOB data exists' 這樣的提示信息，
要解決這個問題有兩種方法
1. 利用INTERNAL_USE 關(guān)鍵字修改區(qū)域設(shè)置,
2. 利用re-create,但是re-create有點復雜,所以請用internal_use

SQL>SHUTDOWN IMMEDIATE;
SQL>STARTUP MOUNT EXCLUSIVE;
SQL>ALTER SYSTEM ENABLE RESTRICTED SESSION;
SQL>ALTER SYSTEM SET JOB_QUEUE_PROCESSES=0;
SQL>ALTER SYSTEM SET AQ_TM_PROCESSES=0;
SQL>ALTER DATABASE OPEN;
SQL>ALTER DATABASE NATIONAL CHARACTER SET INTERNAL_USE UTF8;
SQL>SHUTDOWN immediate;
SQL>startup;
如果按上面的做法做,National charset的區(qū)域設(shè)置就沒有問題

5.2 修改dmp文件字符集
上文說過，dmp文件的第2第3字節(jié)記錄了字符集信息，因此直接修改dmp文件的第2第3字節(jié)的內(nèi)容就可以‘騙'過oracle的檢查。這樣做理論上也僅是從子集到超集可以修改，但很多情況下在沒有子集和超集關(guān)系的情況下也可以修改，我們常用的一些字符集，如US7ASCII，WE8ISO8859P1，ZHS16CGB231280，ZHS16GBK基本都可以改。因為改的只是dmp文件，所以影響不大。

具體的修改方法比較多，最簡單的就是直接用UltraEdit修改dmp文件的第2和第3個字節(jié)。
比如想將dmp文件的字符集改為ZHS16GBK，可以用以下SQL查出該種字符集對應的16進制代碼: SQL> select to_char(nls_charset_id('ZHS16GBK'), 'xxxx') from dual;
0354
然后將dmp文件的2、3字節(jié)修改為0354即可。
如果dmp文件很大，用ue無法打開，就需要用程序的方法了。

5.3客戶端字符集設(shè)置方法
1)UNIX環(huán)境
$NLS_LANG=“simplified chinese”_china.zhs16gbk
$export NLS_LANG
編輯oracle用戶的profile文件
2)Windows環(huán)境
編輯注冊表
Regedit.exe ---》 HKEY_LOCAL_MACHINE ---》SOFTWARE ---》 ORACLE--》HOME
或者在窗口設(shè)置：
set nls_lang=AMERICAN_AMERICA.ZHS16GBK

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