要弄懂解码,首先要明白编码方式,这些原理我在上一篇文章中曾经提到过,但是解码过程中尤为重要
Unicode、UTF-8 和 ISO8859-1到底有什么区别
本文主要包括以下几个方面:编码基本知识,java,系统软件,url,工具软件等。
在下面的描述中,将以"中文"两个字为例,经查表可以知道其GB2312编码是"d6d0 cec4",Unicode编码为"4e2d 6587",UTF编码就是"e4b8ad e69687"。注意,这两个字没有iso8859-1编码,但可以用iso8859-1编码来"表示"。
2. 编码基本知识
最早的编码是iso8859-1,和ascii编码相似。但为了方便表示各种各样的语言,逐渐出现了很多标准编码,重要的有如下几个。
2.1. iso8859-1
属于单字节编码,最多能表示的字符范围是0-255,应用于英文系列。比如,字母a的编码为0x61=97。
很明显,iso8859-1编码表示的字符范围很窄,无法表示中文字符。但是,由于是单字节编码,和计算机最基础的表示单位一致,所以很多时候,仍旧使用iso8859-1编码来表示。而且在很多协议上,默认使用该编码。比如,虽然"中文"两个字不存在iso8859-1编码,以gb2312编码为例,应该是"d6d0 cec4"两个字符,使用iso8859-1编码的时候则将它拆开为4个字节来表示:"d6 d0 ce c4"(事实上,在进行存储的时候,也是以字节为单位处理的)。而如果是UTF编码,则是6个字节"e4 b8 ad e6 96 87"。很明显,这种表示方法还需要以另一种编码为基础。
2.2. GB2312/GBK
这就是汉子的国标码,专门用来表示汉字,是双字节编码,而英文字母和iso8859-1一致(兼容iso8859-1编码)。其中gbk编码能够用来同时表示繁体字和简体字,而gb2312只能表示简体字,gbk是兼容gb2312编码的。
2.3. unicode
这是最统一的编码,可以用来表示所有语言的字符,而且是定长双字节(也有四字节的)编码,包括英文字母在内。所以可以说它是不兼容iso8859-1编码的,也不兼容任何编码。不过,相对于iso8859-1编码来说,uniocode编码只是在前面增加了一个0字节,比如字母a为"00 61"。
需要说明的是,定长编码便于计算机处理(注意GB2312/GBK不是定长编码),而unicode又可以用来表示所有字符,所以在很多软件内部是使用unicode编码来处理的,比如java。
2.4. UTF
考虑到unicode编码不兼容iso8859-1编码,而且容易占用更多的空间:因为对于英文字母,unicode也需要两个字节来表示。所以unicode不便于传输和存储。因此而产生了utf编码,utf编码兼容iso8859-1编码,同时也可以用来表示所有语言的字符,不过,utf编码是不定长编码,每一个字符的长度从1-6个字节不等。另外,utf编码自带简单的校验功能。一般来讲,英文字母都是用一个字节表示,而汉字使用三个字节。
注意,虽然说utf是为了使用更少的空间而使用的,但那只是相对于unicode编码来说,如果已经知道是汉字,则使用GB2312/GBK无疑是最节省的。不过另一方面,值得说明的是,虽然utf编码对汉字使用3个字节,但即使对于汉字网页,utf编码也会比unicode编码节省,因为网页中包含了很多的英文字符。
3. java对字符的处理
在java应用软件中,会有多处涉及到字符集编码,有些地方需要进行正确的设置,有些地方需要进行一定程度的处理。
3.1. getBytes(charset)
这是java字符串处理的一个标准函数,其作用是将字符串所表示的字符按照charset编码,并以字节方式表示。注意字符串在java内存中总是按unicode编码存储的。比如"中文",正常情况下(即没有错误的时候)存储为"4e2d 6587",如果charset为"gbk",则被编码为"d6d0 cec4",然后返回字节"d6 d0 ce c4"。如果charset为"utf8"则最后是"e4 b8 ad e6 96 87"。如果是"iso8859-1",则由于无法编码,最后返回 "3f 3f"(两个问号)。
3.2. new String(charset)
这是java字符串处理的另一个标准函数,和上一个函数的作用相反,将字节数组按照charset编码进行组合识别,最后转换为unicode存储。参考上述getBytes的例子,"gbk" 和"utf8"都可以得出正确的结果"4e2d 6587",但iso8859-1最后变成了"003f 003f"(两个问号)。
因为utf8可以用来表示/编码所有字符,所以new String( str.getBytes( "utf8" ), "utf8" ) === str,即完全可逆。
一般情况下为默认方式
代码实现:
/******************************************base64类*****************************************/
/*
* To change this template, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package NEW;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
/**
*
* @author 张亮
*/
public class Base64 {
private static char[] base64EncodeChars = new char[] {
'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H',
'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P',
'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X',
'Y', 'Z', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f',
'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n',
'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v',
'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3',
'4', '5', '6', '7', '8', '9', '+', '/' };
private byte []Array=new byte[10000];
private byte []dArray=new byte[10000];
private byte []d1Array=new byte[10000];
private char []decode=new char[10000];
private int length=0;
public String encode(String str) throws UnsupportedEncodingException //编码
{
// str.getBytes("unicode");
StringBuffer buf=new StringBuffer();
int sign=0;
int b1,b2,b3;
Array=str.getBytes();
length=Array.length;
// System.out.println(Array.length);
sign=length/3;
int j=0;
for(int i=0;i<sign;i++)
{
b1=Array[j++]&0xff;
b2=Array[j++]&0xff;
b3=Array[j++]&0xff;
buf.append(base64EncodeChars[b1>>>2]);
buf.append(base64EncodeChars[((b1&0x3)<<4|(b2&0xf0)>>>4)]);
buf.append(base64EncodeChars[((b2&0x0f)<<2)|((b3&0xc0)>>>6)]);
buf.append(base64EncodeChars[b3&0x3f]);
}
sign=length%3;
if(sign==0)
return buf.toString();
else if(sign==1)
{
b1=Array[j]&0xff;
buf.append(base64EncodeChars[b1>>>2]);
buf.append(base64EncodeChars[(b1&0x3)<<4]);
buf.append("==");
return buf.toString();
}
else
{
b1=Array[j]&0xff;
b2=Array[j+1]&0xff;
buf.append(base64EncodeChars[b1>>>2]);
buf.append(base64EncodeChars[(((b1&0x3)<<4)|((b2&0xf0)>>>4))]);
buf.append(base64EncodeChars[(b2&0x0f)<<2]);
buf.append("=");
return buf.toString();
}
}
public String Decode(String str) throws UnsupportedEncodingException //解码
{
int k=0;
int b1,b2,b3,b4;
decode=str.toCharArray();
for(int i=0;i<decode.length;i++)
{
if(decode[i]!=-1)
dArray[i]=Search(decode[i]);
else
break;
}
int flag;
int j=0;
flag=decode.length/4;
for(int i=0;i<flag-1;i++)
{
b1=dArray[j++];
b2=dArray[j++];
b3=dArray[j++];
b4=dArray[j++];
d1Array[k++]=(byte)((b1<<2)|((b2&0x30)>>>4));
d1Array[k++]=(byte)((b2<<4)|((b3&0x3c)>>>2));
d1Array[k++]=(byte)((b3<<6)|b4);
}
if(dArray.length%4==0)
{
b1=dArray[j++];
b2=dArray[j++];
b3=dArray[j++];
b4=dArray[j++];
d1Array[k++]=(byte)((b1<<2)|((b2&0x30)>>>4));
d1Array[k++]=(byte)((b2<<4)|((b3&0x3c)>>>2));
d1Array[k++]=(byte)((b3<<6)|b4);
}
else if(dArray.length%4==2)
{
b1=dArray[j];
d1Array[k]=(byte)(b1<<2);
}
else
{
b1=dArray[j++];
b2=dArray[j++];
b3=dArray[j];
d1Array[k++]=(byte)((b1<<2)|((b2&0x30)>>>4));
d1Array[k]=(byte)((b2<<4)|((b3&0x3c)>>>2));
}
String tr=new String(d1Array);
return tr.toString();
}
public byte Search(char a)
{
byte i;
if(a=='=')
return -1;
for(i=0;i<64;i++)
{
if(base64EncodeChars[i]==a)
break;
}
return i;
}
}
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