String 字符编码乱码原理讲解 java

逃离我推掉我的手 2022-03-27 08:10 300阅读 0赞

string 中文乱码 ，也许大家都经历过，解决方案网上一搜一大堆。有用的无用的，挨个试一下总会有能用的。但是，**我们不应该只看中问题的解决方案，更看重的应该是为什么会这么解决，问题产生的原因是什么？ 否则，我们永远不会进步。**

进入正题，先说一下基本知识，关于字符编码的。众所周知，世界上面有很多的语言，特别多。为了在计算机中存储语言，编码格式就诞生了。

## 编码格式 ##

通俗的讲呢，编码格式就是 用指定的计算机存储 对应 语言单词 字母之类的。就像ASCII表那样。

## 乱码的原因 ##

**编码格式和解码格式不一样。**举个例子，我们约定 一个规则，存数字的时候 ，要先加3，然后再存起来。 读取数字的时候，要先减3 ，才是原本的值。  
比如要存5，那么要先加3 ，变成8 ，再存入。 读取时候，取出来的8，要先减3，才能得到5。  
**我们要按照相同的规则 存取，才能得到正确的值。****string 在文件里面底层保存形式是二进制，高级形式就是byte\[\]**。**byte\[\]数组里面的内容可以按照不同的编码格式存放**。我们读取字符串的时候，也可以按照不同的解码格式存放。 这样就造成了 乱码。

## 如何保证不乱码？ ##

**从始至终，都用同一种字符格式**

## 方法 ##

认识两个方法 ，下面要用的。

//将调用的string 用给定的编码 转成 字节数组
    //charsetName 编码格式 
    public byte[] getBytes(String charsetName)

//将给定的字节数组，用给定的解码格式 ，生成一个Sting
    public String(byte bytes[], String charsetName)

**这两个方法里面的charsetName参数，其实并没有编码解码之分，只是想让读者便于理解**

## 例子解读 ##

String path = "D:/one.txt";
            File file = new File(path);
            if (!file.exists()){ 
                file.createNewFile();
            }
            FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(file);
            //原始内容
            String content = "中文englis》》》》";//原始字符串 这时候 与编码格式无关 ，它可以转成任意格式的字节数组
    
            byte[] utfBytes = content.getBytes("UTF-8");//用UTF-8编码 把content编码成 utf格式字节数组
    
            byte[] gbkBytes = content.getBytes("GBK");//用GBK编码 把content编码成 gbk格式字节数组
    
            byte[] isoBytes = content.getBytes("ISO-8859-1");//用ISO-8859-1编码 把content编码成 iso-8859-1格式字节数组
    
            byte[] gb2312Bytes = content.getBytes("GB2312");//用GB2312编码 把content编码成 gb2312格式字节数组
    
            outputStream.write(gb2312Bytes);//将gb2312Bytes 数组写入流，这样 在txt文件中 文字是以 GB2312编码格式存储的
            outputStream.flush();
            outputStream.close();

上面呢，我们创建了一个txt文件，并且 **将"中文englis》》》》"用gb2312编码格式存储了。****以后我们从one.txt里面读取这段话的数组，也是gb2312格式的**。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ExMDY0MDcyNTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 读取文件 ###

//以后我们从one.txt文件里面读取流，读到的也是用gb2312格式字节数组
            //这里省略从one.txt文件里面读取流 变成字节数组的过程， 读取出来的数组 是和gb2312Bytes 是一样的
    
            //只要字节数组编码格式，和解码格式 是相同的就不会中文乱码
            // gb2312Bytes 用gb2312解码
            String gb2312ToGb2312 = new String(gb2312Bytes, "GB2312");
            System.out.println("gb2312ToGb2312 字节数组编码格式和解码格式相同 "+gb2312ToGb2312);
    
            //如果 字节数组编码格式，和解码格式 不同 就会产生中文乱码
            //gb2312编码 ISO-8859-1解码 ——》乱码
            String gbk312ToISO = new String(gb2312Bytes, "ISO-8859-1");//gb2312格式字节数组 却用ISO-8859-1的解码
            System.out.println("gb2312ToGbk 字节数组编码格式和解码格式不同 "+gbk2312ToISO);//输出乱码

从上面代码可以看出，只要**字节数组编码和解码格式相同，就不会产生乱码**。

### 字符串已经乱码（用不一样的解码 构造String）后，如何将乱码字符修复。而不是用原数组 重新构造一个String？ ###

**接着上面的代码**

//下面 将乱码修复
            byte[] temp = gb2312ToISO.getBytes("ISO-8859-1");//因为上面是用ISO-8859-1解码的，所以 用ISO-8859-1编码 逆转到 原先数组 也就是gb2312Bytes数组
            System.out.println("乱码字符 ，编码后的数组，和原先gb2312数组比较 "+isEqual(temp,gb2312Bytes));//比较 乱码字符 重新编码后的数组 和 原先的gb2312Bytes数组
            System.out.println("乱码字符 ，编码后的数组，和原先iso-8859-1数组比较 "+isEqual(temp,isoBytes));//比较 乱码字符 重新编码后的数组 和 原先的gb2312Bytes数组
            System.out.println("temp 数组 解码 "+new String(temp,"GB2312"));//再用GB2312解码

![在这里插入图片描述][20190112172420552.]  
从上面代码可以看见，**首先调用getBytes()方法，将gb2312ToISO 再重新用ISO-5589-1编码 转成字节数组。再用gb2312解码重新构造 生成一个的字符串。** 可以看见 乱码被修复了。

## UTF-8格式的特殊性 ##

为什么要单独强调UTF-8格式呢？  
看代码

//注意 如果 你使用UTF-8解码， 意味着 string 只能被 重新编码成 utf-8格式的原数组（解码 编码后 数组相等），不能被重新编码其他格式的数组（解码 编码后 数组不相等）
            String gb2312ToUTF= new String(gb2312Bytes, "UTF-8");//字节数组编码 和第二个参数不一致 乱码
            System.out.println("gb2312ToUTF 编码gb2312 解码UTF-8 "+gb2312ToUTF);//乱码
            //按照上面的方法修复
            byte[] gb2312ToUTFBytes = gb2312ToUTF.getBytes("UTF-8");//乱码 重新编码
            System.out.println("gbk2312原数组， 和先解码UTF-8,再编码 返回的数组比较"+isEqual(gb2312Bytes,gb2312ToUTFBytes));
            System.out.println("utf原数组， 和先解码UTF-8,再编码 返回的数组比较"+isEqual(utfBytes,gb2312ToUTFBytes));
            String one = new String(gb2312ToUTFBytes, "UTF-8");
            System.out.println("one 此时乱码字符已经不能修复 "+one);
    
            System.out.println("");
            
            //用utf编译的数组，构造GBK格式的字符串
            String o = new String(utfBytes, "GBK");
            System.out.println(o);
            //识图修复
            System.out.println(new String(o.getBytes("GBK"),"UTF-8"));

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ExMDY0MDcyNTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
我们首先，构造一个String字符串，原数组是用gb2312编码的，解码是用UTF-8。不出意外，乱码了。当我们按照上面的修复方法 修复时候。发现 这个乱码的String再也不能被修复了。**这就是UTF-8的特殊性**。**你使用UTF-8解码， 意味着 string 只能被 重新编码成 utf-8格式的原数组（解码 编码后 数组相等），不能被重新编码其他格式的数组（解码 编码后 数组不相等）**。

## **总结UTF-8** ##

**只要在解码构造String的过程中，字节数组和解码格式 任意一个是UTF-8。那么，生成的乱码字符串将不能被修复。****这时候只能 第一次构造String时候， 编码格式和解码格式相等，才能不乱码**

## BufferedReader和RandomAccessFile的注意事项 ##

System.out.println("\r\nBufferedReader");
            //如果在构造 InputStreamReader的时候 没有指定 解码格式 charsetName，那么会默认的使用jvm的字符编码（在IDEA中），cmd窗口会使用操作系统的字符编码。
            //现在默认的 一般都是 UTF-8
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(new FileInputStream(path));
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
            String read = null;
            while ((read=bufferedReader.readLine())!=null){ 
                System.out.println("读取出来的乱码 "+read);
                //运用修复方法
                read = new String(read.getBytes(), "GB2312");
                System.out.println("依旧乱码 不可修复 "+read);
            }
            bufferedReader.close();
            inputStreamReader.close();
            System.out.println("\r\n RandomAccessFile");
    
            //RandomAccessFile 是用ISO-8859-1 读取的，所以可以修复
            RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(path, "rw");
            String result = null;
            while ((result=randomAccessFile.readLine())!=null){ 
                System.out.println("result "+result);
                //修复
                System.out.println(new String(result.getBytes("ISO-8859-1"), "gb2312"));
            }

可以看见，**如果使用BufferedReader 读取字符串，那么在构造InputStreamReader最好指定正常的 编码格式。****RandomAccessFile则要注意 他是用ISO-8859-1读取的。**

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ExMDY0MDcyNTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220327/e4c8715ff7c642d88c11abf664ec1b5f.png
[20190112172420552.]: /images/20220327/71ebb474b41b4cc79783b8eeb9fd540f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ExMDY0MDcyNTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220327/eccd1ce5b7a54556af32919dade1a4c1.png