在计算机中，所有信息最终都是用二进制来表示的。每一个二进制位（bit）有0和1两种状态，因此八个二进制位就可以组合出256种状态，这被称为一个字节（byte）。也就是说，一个字节一共可以用来表示256种不同的状态，从00000000到11111111。
关于byte还有个单位换算：1024byte表示1KB，1024KB表示1MB，1024MB表示1GB，1024GB表示1TB，1024TB表示1PB。
计算机于1946年2月15日诞生于美国的宾夕法尼亚大学，起名叫做ENIAC，这部计算机体积非常的庞大，占满一整个房间，耗电量也非常高，当有人使用它的时候，全镇的人都会知道，因为他们家的电灯都会变暗。
ASCII 码
当时为了在计算机中表示英文中的字符，美国制定了一套字符编码，对英文字符与二进制位之间做了映射关系，这被称为 ASCII 码：
其中的编号从0~32的字符，被赋予特殊的用途，一但终端、打印机遇上约定好的这些字节被传过来时，就要做一些约定的动作：
遇上0x10, 终端就换行
遇上0x07, 终端就向人们嘟嘟叫
遇上0x1b, 打印机就打印反白的字，或者终端就用彩色显示字母。
这些字符就称为”控制码”。
GB2312
拥有了ASCII码之后，英文就可以在计算机当中完美的表示出来了，但随着计算机的普及，其他的国家也要求将自己国家的语言编入计算机当中，他们纷纷在基于ASCII码之上，编写了自己的码表，比如中国的GB2312。
GB2312规定：一个小于127的字符的意义与原来相同，但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，前面的一个字节（他称之为高字节）从0xA1用到0xF7，后面一个字节（低字节）从0xA1到0xFE，这样我们就可以组合出大约7000多个简体汉字了。在这些编码里，我们还把数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在 ASCII 里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的”全角”字符，而原来在127号以下的那些就叫”半角”字符了。
Unicode
因为各个国家都编写了自己的码表，导致同一个二进制数字可以被解释成不同的符号，对信息的交流带来了不变，特别是邮件传输的时候，经常会出现乱码。
为了解决这个问题，ISO（国际标谁化组织）决定着手解决这个问题，他们呼吁各个国家不要在编写新的码表，然后他们制作了Unicode，全称是：Universal Multiple-Octet Coded Character Set，全球统一字符编码集。
注意Unicode只是单纯的规定了数字和字符之间的关系，比如规定了20064表示汉字：习，但是Unicode并没有规定改如何在计算机中存储信息。
UTF-8
UTF表示Unicode TransferFormat，UTF-8是一种 Unicode 的实现方式，也是在互联网上使用最广的实现方式，其他实现方式还包括 UTF-16（字符用两个字节或四个字节表示）和 UTF-32（字符用四个字节表示），不过在互联网上基本不用。重复一遍，这里的关系是，UTF-8 是 Unicode 的实现方式之一。
UTF-8最大的一个特点，就是它是一种变长的编码方式。它可以使用1~4个字节表示一个符号，根据不同的符号而变化字节长度。
UTF-8 的编码规则很简单，只有二条：
1）对于单字节的符号，字节的第一位设为
0，后面7位为这个符号的 Unicode 码。因此对于英语字母，UTF-8 编码和 ASCII 码是相同的。
2）对于
n字节的符号（n > 1），第一个字节的前n位都设为1，第n + 1位设为0，后面字节的前两位一律设为10。剩下的没有提及的二进制位，全部为这个符号的Unicode 码。
下表总结了编码规则，字母x表示可用编码的位：
Unicode符号范围 | UTF-8编码方式
(十六进制) | （二进制）
--------------------+-------------------------------------------
0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx
0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx
0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
跟据上表，解读 UTF-8 编码非常简单。如果一个字节的第一位是0，则这个字节单独就是一个字符；如果第一位是1，则连续有多少个1，就表示当前字符占用多少个字节。
下面，还是以汉字严为例，演示如何实现 UTF-8 编码。
严的 Unicode 是4E25（100111000100101），根据上表，可以发现4E25处在第三行的范围内（0000 0800 - 0000 FFFF），因此严的UTF-8 编码需要三个字节，即格式是1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx，然后，从严的最后一个二进制位开始，依次从后向前填入格式中的x，多出的位补0，这样就得到了，严的 UTF-8 编码是11100100 10111000 10100101，转换成十六进制就是E4B8A5。
UTF-8的缺点
1、对于欧美地区一些以英语为母语的国家 UTF-8 简直是太棒了，因为它和 ASCII 一样，一个字符只占一个字节，没有任何额外的存储负担；但是对于中日韩等国家来说，UTF-8 实在是太冗余，一个字符竟然要占用 3 个字节，存储和传输的效率不但没有提升，反而下降了。所以欧美人民常常毫不犹豫的采用UTF-8，而我们却需要要犹豫一下。
2、变长字节表示带来的效率问题，因为UTF-8是变长字节表示，因此无论是计算字符数，还是执行索引操作效率都不高。为了解决这个问题，常常会考虑把 UTF-8 先转换为 UTF-16 或者 UTF-32 后再操作，操作完毕后再转换回去。而这显然是一种性能负担。
UTF-16
UTF-16使用两个或者四个字节来存储所有的字符，一开始是使用两个，但是我们知道，两个字节最多只能够存储65536(0x0000~0xFFFF)个字符，所以后来改版，对其进行了扩展，规定，小于65536(0xFFFF)的用两个字节表示，否则就用四个字节表示。
UTF-16很明显的一个问题是，对于像ASCII中的可以使用一个字节来存放的字符，也使用两个或者四个字节来存放，空间浪费很大，UTF-16的另外一个问题是存在大端小端的问题。
大端小端
以汉字严为例，Unicode 码是4E25，需要用两个字节存储，一个字节是4E，另一个字节是25。存储的时候，4E在前，25在后，这就是Big endian 方式；25在前，4E在后，这是Little endian 方式。
这两个古怪的名称来自英国作家斯威夫特的《格列佛游记》。在该书中，小人国里爆发了内战，战争起因是人们争论，吃鸡蛋时究竟是从大头(Big-endian)敲开还是从小头(Little-endian)敲开。为了这件事情，前后爆发了六次战争，一个皇帝送了命，另一个皇帝丢了王位。
第一个字节在前，就是"大头方式"（Big endian），第二个字节在前就是“小头方式”（Little endian）。
那么很自然的，就会出现一个问题：计算机怎么知道某一个文件到底采用哪一种方式编码？
Unicode 规范定义，每一个文件的最前面分别加入一个表示编码顺序的字符，这个字符的名字叫做“零宽度非换行空格”（zero width no-break space），用FEFF表示。这正好是两个字节，而且FF比FE大1。
如果一个文本文件的头两个字节是FE FF，就表示该文件采用大头方式；如果头两个字节是FF FE，就表示该文件采用小头方式。