Java中文乱码之一 文件编码与系统环境

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从本文开始阐述我对java中文乱码问题的一些心得。希望这个系列文章能对被java中文编码问题困扰的朋友提供一点帮助。

文件编码与系统环境
在这个命题里面，我将关注与java源码文件的编码与操作系统自身的编码对于javac编译产生的影响。
首先简单介绍一下将要测试的编码格式，UTF8：如果你是在多语言环境下开发，这个是首选编码格式，它以三个字符表示大部分的中文字符。GB18030：兼容GBK并在其基础上扩展了大量字符，用2/4个字符表示一个汉字。GBK：中文编码国家规范，两个字符表示中文字符，windows系统的内码，包含所有常用汉字，如果是在中文环境下开发应该选择此编码。GB2312：早年教科书上的国家标准（不晓得现在还是不是），包含汉字6763个，两个字符表示中文字符。即 GB18030 >= GBK > GB2312。

现在开始设定一个测试环境，用测试结果来说明问题。[由于将测试的字符"硚"是超过GB2312但包含在GBK中的（正常的中文字符真的很难超过GBK的范围），所以部分测试变量GB18030和GBK可以认为是一致的。]

环境：Linux Red Hat 5 ; 
变量：文件编码格式(UTF-8、GB18030、GB2312),系统环境LANG(en_US.UTF-8、zh_CN.GB18030、zh_CN.GBK、zh_CN.GB2312)。
（文件编码格式可以用EditPlus等文本编辑器另存为的方式修改，系统环境可以 vi /etc/sysconfig/i18n ; source /etc/sysconfig/i18n [全局] 或 修改 .bash_profile文件添加 export LANG=en_US.UTF-8 [当前用户] 或 直接在控制台执行 export LANG=en_US.UTF-8 [仅此控制台]）。

测试代码 TestFileEncoding.java：
import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class TestFileEncoding {
    /**
     * 把字节数组转换成16进制字符串
     * 
     * @param bArray
     * @return
     */
    public static final String bytesToHexString(byte[] bArray) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer(bArray.length);
        String sTemp;
        for (int i = 0; i < bArray.length; i++) {
            sTemp = Integer.toHexString(0xFF & bArray[i]);
            if (sTemp.length() < 2)
                sb.append(0);
            sb.append(sTemp.toUpperCase());
        }
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String text = "硚";

        System.out.print(text.getBytes("UTF-8").length + "\t");
        System.out.println(bytesToHexString(text.getBytes("UTF-8")));

        System.out.print(text.getBytes("GBK").length + "\t");
        System.out.println(bytesToHexString(text.getBytes("GBK")));

        System.out.print(text.getBytes("GB2312").length + "\t");
        System.out.println(bytesToHexString(text.getBytes("GB2312")));
    }
}

当不停的变换变量的值，然后输出byte长度和其哈希值（相比在控制台打印出字符来看乱不乱[将受到控制台编码的影响]，这种看字节长度和16进制值的方式更为准确），列出测试结果如下表：

文件编码	系统环境	字符串编码	字符串长度	字符串Hex值	取值是否正确
UTF-8	en_US.UTF-8	UTF-8	3	E7A19A	是
		GBK	2	B37E	是
		GB2312	1	3F	否
UTF-8	zh_CN.GB18030	UTF-8	6	E7BAADEFBFBD	否
		GBK	3	E7A13F	否
		GB2312	3	E7A13F	否
UTF-8	zh_CN.GBK	UTF-8	javac编译时异常：String literal is not properly closed by a double-quote		否
		GBK			否
		GB2312			否
UTF-8	zh_CN.GB2312	UTF-8			否
		GBK			否
		GB2312			否
GB18030	en_US.UTF-8	UTF-8	4	EFBFBD7E	否
		GBK	2	3F7E	否
		GB2312	2	3F7E	否
GB18030	zh_CN.GB18030	UTF-8	3	E7A19A	是
		GBK	2	B37E	是
		GB2312	1	3F	否
GB18030	zh_CN.GBK	UTF-8	3	E7A19A	是
		GBK	2	B37E	是
		GB2312	1	3F	否
GB18030	zh_CN.GB2312	UTF-8	3	EFBFBD	否
		GBK	1	3F	否
		GB2312	1	3F	否
GB2312	en_US.UTF-8	UTF-8	4	EFBFBD7E	否
		GBK	2	3F7E	否
		GB2312	2	3F7E	否
GB2312	zh_CN.GB18030	UTF-8	3	E7A19A	是
		GBK	2	B37E	是
		GB2312	1	3F	否
GB2312	zh_CN.GBK	UTF-8	3	E7A19A	是
		GBK	2	B37E	是
		GB2312	1	3F	否
GB2312	zh_CN.GB2312	UTF-8	3	EFBFBD	否
		GBK	1	3F	否
		GB2312	1	3F	否

正确取值 (硚口的"硚")
UTF-8：E7A19A

GBK(GB18030/GB2312)：B37E

通过测试结果得到的推论：
推论1 > 当文件编码是UTF-8时，只有系统环境也是en_US.UTF-8才能得到正确的字节码。
推论2 > 当文件编码是GB18030或GB2312中文字符编码时，系统环境是zh_CN.GB18030或zh_CN.GBK，则可获得正确编码信息。
推论3 > 如果一个汉字字符不再GB2312字符集中，则用GB2312编码是不可能取得正确的字节数组的。

我的建议：
当你的编码环境与打包环境不同（即编辑与编译环境），比如你本地编码然后上传到服务器用ant编译打包，那么需要确保文件编码与系统编码的一致性。
如果你在使用socket，请确保服务端和客户端编解码的一致性。发送端传出的是utf8，那么接受端也要用utf8来接受。转码的过程可以在发送前或者接受后。
一个例子，比如客户端环境是utf8，而协议设定是GB2312，那么客户端发送字节时需要用text.getBytes("GB2312")来取得字节数组，结果如果包含类似“硚”这样的不在GB2312的汉字就会产生乱码，乱码的产生是在客户端发送时就已经产生了，服务端不管用什么编码方式取得字节都会是乱码。所以基本上请不要使用GB2312，教科书上过时了的东西，很久了。
用UTF-8或GBK就可以了。查找乱码处就使用转码前后打印字节长度和字节哈希值的方法（我讨厌看到 3F,当没有与之对应的编码位置时就会产生这个；如果是eclispe断点看字节的十进制值的话，应该是该死的63吧，对就是63，3×16+15=63，就是它，有它必乱码 ）。

附录：
前面的测试方法其实可以写一个shell脚本来做，修改文本的编码需要用到enca这个包可以去
ftp://fr2.rpmfind.net/linux/dag/redhat/el5/en/i386/dag/RPMS/enca-1.10-1.el5.rf.i386.rpm 下载安装。
但不晓得是不是版本原因，测试enca命令的时候，发现不管是修改文本编码为GB18030还是GBK都是改成了GB2312格式。

shell例子如下（文件编码仅UTF-8、GB2312），测试结果与上面表格一致。注意如果你是winows下编辑上传到linux的，要么在editplus中设定 文档--文件格式--UNIX ，要么上传到linux执行 dos2unix filename.sh 处理一下换行符。
#!/bin/sh

#测试一 文件编码：UTF-8 ---------------------------------------------------------------------------------
#文件编码：UTF-8 系统环境：en_US.UTF-8
enca -L zh_CN -x UTF-8 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=en_US.UTF-8
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

#文件编码：UTF-8 系统环境：zh_CN.GB18030
enca -L zh_CN -x UTF-8 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=zh_CN.GB18030
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

#文件编码：UTF-8 系统环境：zh_CN.GBK
enca -L zh_CN -x UTF-8 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=zh_CN.GBK
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

#文件编码：UTF-8 系统环境：zh_CN.GB2312
enca -L zh_CN -x UTF-8 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=zh_CN.GB2312
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo


#测试二 文件编码：GB2312 ---------------------------------------------------------------------------------
#文件编码：GB2312 系统环境：en_US.UTF-8
enca -L zh_CN -x GB2312 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=en_US.UTF-8
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

#文件编码：GB2312 系统环境：zh_CN.GB18030
enca -L zh_CN -x GB2312 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=zh_CN.GB18030
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

#文件编码：GB2312 系统环境：zh_CN.GBK
enca -L zh_CN -x GB2312 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=zh_CN.GBK
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

#文件编码：GB2312 系统环境：zh_CN.GB2312
enca -L zh_CN -x GB2312 TestFileEncoding.java
fileEncoding=`enca -L zh_CN TestFileEncoding.java`
echo file encoding is `echo $fileEncoding | awk -F"; " '{print $2}'| awk -F" " '{print $1}'`

export LANG=zh_CN.GB2312
echo system lang is $LANG

javac TestFileEncoding.java
java TestFileEncoding

echo

你可以试试将测试字符“硚”换成“中文”。