编码规范用于规定可见字符和控制字符的二进制表示形式,它分为多种类型:下面详细说说编码的方式:
这种编码方式规定了英文占用了一个字节,中文占用两个字节(这个是我们通常所说的编码方式)。因为汉字分为多个类型:有简体中文,有繁体中文,还有日语中的汉字。所以ANSI编码又分为:GB2312(简体中文),BIG5(繁体中文),JIS(日文)等各自的编码标准。
这是美国上世纪60年代制定的。ASCII码一共规定了128个字符的编码,这128个符号(包括32个不能打印出来的控制符号),只占用了一个字节的后面7位,最前面的1位统一规定为0,编码范围为0×00-0x7F。
英语用128个符号编码就够了,但是用来表示其他语言,128个符号是不够的。比如,在法语中字母上方有注音符号,它就无法用ASCII码表示。于是,一些欧洲国家就决定,利用字节中闲置的最高位编入新的符号。在这种情况下ISO-8859-1编码诞生了。ISO-8859-1编码是单字节编码,向下兼容ASCII,其编码范围是0×00-0xFF,0×00-0x7F之间完全和ASCII一致,0×80-0x9F之间是控制字符,0xA0-0xFF之间是文字符号。ISO-8859-1收录的字符除ASCII收录的字符外,还包括西欧语言、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号。因为ISO-8859-1编码范围使用了单字节内的所有空间,在支持ISO-8859-1的系统中传输和存储其他任何编码的字节流都不会被抛弃。换言之,把其他任何编码的字节流当作ISO-8859-1编码看待都没有问题。最常见的场景为:在java 服务器端接受get方法的请求中,如果参数中含有中文,则可以将参数转换为字节数组,然后将字节数组解码成字符串。
String rawName = request.getParameter(“name”);
byte[] rawBytes = rawName.getBytes(“ISO-8859-1″);//分解为字节数组
String name = new String(rawBytes,”gb2312″);
Unicode是一个很大的集合,现在的规模可以容纳100多万个符号。它将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一无二的编码。需要注意的是,Unicode只是一个符号集,它只规定了符号的二进制代码,却没有规定这个二进制代码应该如何存储。这样就造成了一种混乱的现象,存在多种Unicode的存储方式,例如UTF-8,UTF-16和UTF-32。话又说回来,如果Unicode统一规定,每个符号用两个或三个字节表示,那么会出现什么情况呢?例如,汉字”严”的Unicode是十六进制数4E25,转换成二进制数足足有15位(100111000100101),也就是说这个符号的表示至少需要2个字节。而英文字母只用一个字节表示就够了,如果Unicode统一规定,每个符号用三个或四个字节表示,那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是0,这对于存储来说是极大的浪费,文本文件的大小会因此大出二三倍,这是无法接受的。
互联网的普及,强烈要求出现一种统一的编码方式。UTF-8就是在互联网上使用最广的一种Unicode的实现方式。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(十六进制) | UTF-8编码方式(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。
已知”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。
在Windows平台下内置的记事本小程序Notepad.exe有四种编码类型。打开任意一个文件后,点击”文件”菜单中的”另存为”命令,会跳出一个对话框,在最底部有一个”编码”的下拉条。
里面有四个选项:ANSI,Unicode,Unicode big endian 和 UTF-8。
1)ANSI是默认的编码方式。对于英文文件是ASCII编码,对于简体中文文件是GB2312编码(只针对Windows简体中文版,如果是繁体中文版会采用Big5码)。
2)Unicode编码指的是UCS-2编码方式,即直接用两个字节存入字符的Unicode码。这个选项用的little endian格式。
3)Unicode big endian编码与上一个选项相对应。
4)UTF-8编码,也就是上一节谈到的编码方法。
注意:Unicode码可以采用UCS-2格式直接存储。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,就是Big endian方式;25在前,4E在后,就是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。因此,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规范中定义,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。
不同的编辑环境下,文件的编码方式是不一样的。例如:
(1)在eclipse环境中新建一个jsp文件,只要文件的开头标示文件的编码形式:<%@ page language=”java” pageEncoding=”"%>,则eclipse会自动保存文件为对应的格式。
(2)在windows下使用记事本新建一个jsp文件,无论文件的开头标示什么编码格式,但是文件的保存都是ANSI格式的。
(3)从eclipse中utf-8格式的jsp文件中拷贝一段内容,复制到windows环境下的记事本中,此时文件的格式会从utf-8转变为ANSI格式。