【Java基础专题】编码与乱码(03)----String的toCharArray()方法

【Java基础专题】编码与乱码(03)----String的toCharArray()方法

package  example.encoding;

import  java.io.UnsupportedEncodingException;

/** */ /**
 * The Class GetCharTest.
 */
public   class  GetCharTest  {

    /** *//**
     * The main method.
     * 
     * @param args the arguments
     */
    public static void main(String args[]) {
        String content = "中文";
        String defaultEncoding = System.getProperty("file.encoding");
        String defaultLnaguage = System.getProperty("user.language");
        System.out.println("System default encoding --- " + defaultEncoding);
        System.out.println("System default language --- " + defaultLnaguage);

        GetCharTest tester = new GetCharTest();
        tester.getCharWithDefaultEncoding(content);
        tester.getCharWithGivenEncoding(content, "ISO-8859-1");
        tester.getCharWithGivenEncoding(content, "GBK");
        tester.getCharWithGivenEncoding(content, "UTF-8");
    }

    /** *//**
     * Gets the char with default encoding.
     * 
     * @param content the content
     * 
     * @return the char with default encoding
     */
    public void getCharWithDefaultEncoding(String content) {
        System.out.println("\nGet characters with default encoding\n");
        printCharArray(content);
    }

    /** *//**
     * Gets the char with given encoding.
     * 
     * @param content the content
     * @param encoding the encoding
     * 
     * @return the char with given encoding
     */
    public void getCharWithGivenEncoding(String content, String encoding) {
        System.out.println("\nGet characters with given encoding : " + encoding
                + "\n");
        try {
            String encodedString = new String(content.getBytes(), encoding);
            printCharArray(encodedString);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /** *//**
     * Prints the char array.
     * 
     * @param inStr the in str
     */
    public void printCharArray(String inStr) {
        char[] charArray = inStr.toCharArray();

        for (int i = 0; i < inStr.length(); i++) {
            byte b = (byte) charArray[i];
            short s = (short) charArray[i];
            String hexB = Integer.toHexString(b).toUpperCase();
            String hexS = Integer.toHexString(s).toUpperCase();
            StringBuffer sb = new StringBuffer();

            // print char
            sb.append("char[");
            sb.append(i);
            sb.append("]='");
            sb.append(charArray[i]);
            sb.append("'\t");

            // byte value
            sb.append("byte=");
            sb.append(b);
            sb.append(" \\u");
            sb.append(hexB);
            sb.append('\t');

            // short value
            sb.append("short=");
            sb.append(s);
            sb.append(" \\u");
            sb.append(hexS);
            sb.append('\t');

            // Unicode Block
            sb.append(Character.UnicodeBlock.of(charArray[i]));

            System.out.println(sb.toString());
        }
        System.out.println("\nCharacters length: " + charArray.length);
    }

}

【1】在中文平台下，测试的结果如下：
System default encoding --- GBK
System default language --- zh

Get characters with default encoding

char[0]='中' byte=45 \u2D short=20013 \u4E2D CJK_UNIFIED_IDEOGRAPHS
char[1]='文' byte=-121 \uFFFFFF87 short=25991 \u6587 CJK_UNIFIED_IDEOGRAPHS

Characters length: 2

Get characters with given encoding : ISO-8859-1

char[0]='?' byte=-42 \uFFFFFFD6 short=214 \uD6 LATIN_1_SUPPLEMENT
char[1]='?' byte=-48 \uFFFFFFD0 short=208 \uD0 LATIN_1_SUPPLEMENT
char[2]='?' byte=-50 \uFFFFFFCE short=206 \uCE LATIN_1_SUPPLEMENT
char[3]='?' byte=-60 \uFFFFFFC4 short=196 \uC4 LATIN_1_SUPPLEMENT

Characters length: 4

Get characters with given encoding : GBK

char[0]='中' byte=45 \u2D short=20013 \u4E2D CJK_UNIFIED_IDEOGRAPHS
char[1]='文' byte=-121 \uFFFFFF87 short=25991 \u6587 CJK_UNIFIED_IDEOGRAPHS

Characters length: 2

Get characters with given encoding : UTF-8

char[0]='?' byte=-3 \uFFFFFFFD short=-3 \uFFFFFFFD SPECIALS
char[1]='?' byte=-3 \uFFFFFFFD short=-3 \uFFFFFFFD SPECIALS
char[2]='?' byte=-3 \uFFFFFFFD short=-3 \uFFFFFFFD SPECIALS
char[3]='?' byte=-3 \uFFFFFFFD short=-3 \uFFFFFFFD SPECIALS

Characters length: 4

【2】在英文平台下，测试的结果如下：

System default encoding --- Cp1252
System default language --- en

Get characters with default encoding

char[0]='?' byte=45 \u2D short=20013 \u4E2D CJK_UNIFIED_IDEOGRAPHS
char[1]='?' byte=-121 \uFFFFFF87 short=25991 \u6587 CJK_UNIFIED_IDEOGRAPHS

Characters length: 2

Get characters with given encoding : ISO-8859-1

char[0]='?' byte=63 \u3F short=63 \u3F BASIC_LATIN
char[1]='?' byte=63 \u3F short=63 \u3F BASIC_LATIN

Characters length: 2

Get characters with given encoding : GBK

char[0]='?' byte=63 \u3F short=63 \u3F BASIC_LATIN
char[1]='?' byte=63 \u3F short=63 \u3F BASIC_LATIN

Characters length: 2

Get characters with given encoding : UTF-8

char[0]='?' byte=63 \u3F short=63 \u3F BASIC_LATIN
char[1]='?' byte=63 \u3F short=63 \u3F BASIC_LATIN

Characters length: 2

【结论】

和getBytes(encoding)不同，toCharArray()返回的是"自然字符"。但是这个"自然字符"的数目和内容却是由原始的编码方式决定的。来看看里面是如何进行字符串的操作的：
 
 String encodedString = new String(content.getBytes(), encoding);
 char[] charArray = inStr.toCharArray();

可以看到系统首先对原始字符串按照默认的编码方式进行编码，得到一个字节数组，然后按照指定的新的编码方式进行解码，得到新的编码后的字符串。再转换成对应的字符数组。

由于在中文平台下，默认的字符集编码是GBK，于是content.getBytes()得到的是什么呢？就是下面这4个字节：

 byte[0] = -42 hex string = ffffffd6
 byte[1] = -48 hex string = ffffffd0
 byte[2] = -50 hex string = ffffffce
 byte[3] = -60 hex string = ffffffc4

如果新的encoding是GBK，那么经过解码后，由于一个字符用2个字节表示。于是最终的结果就是：
 char[0]='中' --- byte[0] + byte[1]
 char[1]='文' --- byte[2] + byte[3]

如果新的encoding是ISO-8859-1，那么经过解码后，由于一个字符用1个字节表示，于是原来本应该2个字节一起解析的变成单个字节解析，每个字节都代表了一个汉字字符的一半。这一半的字节在ISO-8859-1中找不到对应的字符，就变成了"?"了，最终的结果：
 char[0]='?' ---- byte[0]
 char[1]='?' ---- byte[1]
 char[2]='?' ---- byte[2]
 char[3]='?' ---- byte[3]

如果新的encoding是UTF-8，那么经过解码后，由于一个字符用3个字节表示，于是原来4个字节的数据无法正常的解析成UTF-8的数据，最终的结果也是每一个都变成"?"。
 char[0]='?' ---- byte[0]
 char[1]='?' ---- byte[1]
 char[2]='?' ---- byte[2]
 char[3]='?' ---- byte[3]

如果是在英文平台下，由于默认的编码方式是Cp1252，于是content.getBytes()得到的字节都是被截去一半的残留字符，所以我们看到在英文平台下，不论指定的encoding是GBK、UTF-8，其结果和ISO-8859-1都是一样的。

记住：

这个方法再次证明了String的getBytes()方法的危险性，如果我们使用new String(str.getBytes(), encoding)对字符串进行重新编码解码时，我们一定要清楚str.getBytes()方法返回的字节数组的长度、内容到底是什么，因为在接下来使用新的encoding进行编码解码时，Java并不会自动地对字节数组进行扩展以适应新的encoding。而是按照新的编码方法直接对该字节数组进行解析。

于是结果就像上面的例子一样，同样是4个原始字节，有些每2个一组进行解析，有些每个一组进行解析，有些每3个一组进行解析。其结果就只能看那种编码方式合适了。

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生活就像打牌，不是要抓一手好牌，而是要尽力打好一手烂牌。