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Java字符编码及获取文件编码

禾木瞎写 2022-05-05 阅读 164
java

字符编码

iso8859-1

单字节编码。

最早的编码是iso8859-1，和ascii编码相似。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。

iso8859-1是单字节编码，自身不能显示中文，若要显示中文，必须和其他能显示中文的编码配合，如“GBK”,“UTF-8"。
以"中文"为例，这两个字不存在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"。

由于是单字节编码，和计算机最基础的表示单位一致，所以在很多协议上，默认使用该编码。

gb2312/GBK/gb18030

双字节编码。

专门用来表示汉字，是双字节编码，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。gb18030又向下兼容gbk。gb18030>gbk>gb2312。

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。不兼容iso8859-1编码的，也不兼容任何编码。很多软件内部是使用unicode编码来处理的，比如 Java

utf-8

不定长编码。

考虑到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。

Java对字符编码的处理

getBytes(charset)

将字符串按照charset 编码，并以字节数组形式返回。比如"中文"，如果charset为 gbk ，则返回字节数组 [d6 d0 ce c4] 。如果charset为utf8，则返回 [e4 b8 ad e6 96 87] 。如果是iso8859-1，由于无法编码，最后返回 3f 3f ? ?。

String str = "中文";   //这是个unicode
byte[] gbk_bytes = str.getBytes("GBK");     //unicode -> GBK
byte[] utf8_bytes = str.getBytes("UTF-8");  //unicode -> UTF-8
byte[] iso8859_bytes = str.getBytes("ISO-8859-1");  //unicode -> ISO-8859-1

for(byte b : gbk_bytes){
    System.out.println(Integer.toHexString(b));
}
System.out.println("------");

for(byte b : utf8_bytes){
    System.out.println(Integer.toHexString(b));
}
System.out.println("------");

for(byte b : iso8859_bytes){
    System.out.println(Integer.toHexString(b));
}

输出：
ffffffd6
ffffffd0
ffffffce
ffffffc4
------
ffffffe4
ffffffb8
ffffffad
ffffffe6
ffffff96
ffffff87
------
3f
3f

注：String str = “中文”; 这是个 unicode 编码

String(byte bytes[], String charsetName)

指定字符编码的构造函数，将字节数组按照指定的字符编码进行解码，返回字符串。

String str = "中文";   //这是个unicode
byte[] gbk_bytes = str.getBytes("GBK");     //unicode -> GBK
byte[] utf8_bytes = str.getBytes("UTF-8");  //unicode -> UTF-8
byte[] iso8859_bytes = str.getBytes("ISO-8859-1");  //unicode -> ISO-8859-1

System.out.println(new String(gbk_bytes, "GBK"));
System.out.println(new String(utf8_bytes, "UTF-8"));
System.out.println(new String(iso8859_bytes, "ISO-8859-1"));

输出：
中文
中文
??

因为iso8859-1没有中文对应的编码，getBytes返回的就是未知字节数组，所以反向解析的时候，也是解析不出来的，所以返回乱码。

字符编码转换

UTF-8 -> GBK、GBK -> UTF-8转换

public class ConvertDemo {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String str="中文";

        /* UTF-8 -> GBK */
        byte[] utf8_bytes = str.getBytes("UTF-8");
        System.out.println("转换前UTF-8=" + Arrays.toString(utf8_bytes));
        byte[] gbkBytes = convert(utf8_bytes, "UTF-8", "GBK");
        System.out.println("转换后GBK=" + Arrays.toString(gbkBytes));
        System.out.println("转换后GBK=" + new String(gbkBytes, "GBK"));

        /* GBK -> UTF-8 */
        byte[] gbk_bytes = str.getBytes("GBK");
        System.out.println("转换前GBK=" + Arrays.toString(gbk_bytes));
        byte[] utfBytes = convert(gbk_bytes, "GBK", "UTF-8");
        System.out.println("转换后UTF-8=" + Arrays.toString(utfBytes));
        System.out.println("转换后UTF-8=" + new String(utfBytes, "UTF-8"));
    }

    public static byte[] convert(byte[] bytes, String fromCharsetName, String toCharsetName) throws UnsupportedEncodingException {
        String string = new String(bytes, fromCharsetName);
        byte[] bytes1 = string.getBytes(toCharsetName);

        return bytes1;
    }
}
输出：
转换前UTF-8=[-28, -72, -83, -26, -106, -121]
转换后GBK=[-42, -48, -50, -60]
转换后GBK=中文
转换前GBK=[-42, -48, -50, -60]
转换后UTF-8=[-28, -72, -83, -26, -106, -121]
转换后UTF-8=中文

先按照原先的字符编码将字节数组 解码 成字符串，然后再 getBytes 指定需要转换的字符集进行 编码，返回编码后的字节数组。

不同字符编码间转换

String str = "中文";   //这是个unicode
byte[] gbk_bytes = str.getBytes("GBK");     //unicode -> GBK
byte[] utf8_bytes = str.getBytes("UTF-8");  //unicode -> UTF-8
byte[] iso8859_bytes = str.getBytes("ISO-8859-1");  //unicode -> ISO-8859-1

//UTF->GBK->UTF
String str11 = new String(utf8_bytes,"GBK");
String str12 = new String(str11.getBytes("GBK"),"UTF-8");
System.out.println(str11);
System.out.println(str12);
//UTF->ISO->UTF
String str21 = new String(utf8_bytes,"ISO-8859-1");
String str22 = new String(str21.getBytes("ISO-8859-1"),"UTF-8");
System.out.println(str21);
System.out.println(str22);

//GBK->UTF->GBK
String str31 = new String(gbk_bytes,"UTF-8");
String str32 = new String(str31.getBytes("UTF-8"),"GBK");
System.out.println(str31);
System.out.println(str32);
//GBK->ISO->GBK
String str41 = new String(gbk_bytes,"ISO8859-1");
String str42 = new String(str41.getBytes("ISO8859-1"),"GBK");
System.out.println(str41);
System.out.println(str42);

输出：
涓枃
中文
中文
中文
����
锟斤拷锟斤拷
ÖÐÎÄ
中文

分析：

String str11 = new String(utf8_bytes,"GBK");

字节数组utf8_bytes=[e4 b8 ad e6 96 87]，按照GBK解码，因为GBK固定两位解析，所以，解析结果是 涓枃。

String str12 = new String(str11.getBytes("GBK"),"UTF-8");

将解析结果 涓枃 进行UTF-8编码，得到字节数组为[e4 b8 ad e6 96 87]，再进行UTF-8解码，就会得到结果 中文。能转换成功根本原因在于：UTF-8的中文编码位数大于GBK。

同理，UTF->ISO->UTF 也能成功。

String str31 = new String(gbk_bytes,"UTF-8");

字节数组gbk_bytes=[d6 d0 ce c4]，按照UTF-8解码，因为UTF-8是变长字节编码，解析会失败，解析结果是 ����。

String str32 = new String(str31.getBytes("UTF-8"),"GBK");

将解析结果 ���� 进行UTF-8编码，解析结果未知，故GBK编码也是乱码。

GBK->ISO->GBK，因为GBK比ISO的字节编码位数大，所以会成功。

结论：

  • UTF-8编码可以用GB2312/GBK和ISO8859-1解码后再编回去
  • GB2312/GBK编码后只能用ISO8859-1解码后再编回去

setCharacterEncoding()

该函数用来设置http请求或者相应的编码。

对于request，是指提交内容的编码，指定后可以通过getParameter()则直接获得正确的字符串，如果不指定，则默认使用iso8859-1编码，需要进一步处理。

值得注意的是在执行 setCharacterEncoding() 之前，不能执行任何 getParameter()。而且，该指定只对POST方法有效，对GET方法无效。分析原因，应该是在执行第一个getParameter()的时候，java将会按照编码分析所有的提交内容，而后续的getParameter()不再进行分析，所以setCharacterEncoding()无效。而对于GET方法提交表单是，提交的内容在URL中，一开始就已经按照编码分析所有的提交内容，setCharacterEncoding()自然就无效。

原因：iso-8859-1是JAVA网络传输使用的标准字符集，而gb2312是标准中文字符集，当你作出提交表单等需要网络传输的操作的时候，就需要把 iso-8859-1转换为gb2312字符集显示，否则如果按浏览器的gb2312格式来解释iso-8859-1字符集的话，由于两者不兼容，所以会是乱码。

有两种解决方法：

  • 一种是在调用 getParameter 之前通过 request.setCharacterEncoding 设置字符编码。
  • 另一种是调用new String(str.getBytes(“iso8859-1”), “UTF-8”); 编码后解码。

获取文件编码格式

使用第三方包 detector

public static String getFileCharsetName(File file) throws Exception {
    CodepageDetectorProxy detector = CodepageDetectorProxy.getInstance();
	
	/*ParsingDetector可用于检查HTML、XML等文件或字符流的编码,
	 * 构造方法中的参数用于指示是否显示探测过程的详细信息，为false不显示。
    */
    detector.add(new ParsingDetector(false));
	
	/*JChardetFacade封装了由Mozilla组织提供的JChardet，它可以完成大多数文件的编码测定。
	 * 所以，一般有了这个探测器就可满足大多数项目的要求，如果你还不放心，可以再多加几个探测器，
	 * 比如下面的ASCIIDetector、UnicodeDetector等。
    */
    detector.add(JChardetFacade.getInstance());
    detector.add(ASCIIDetector.getInstance());
    detector.add(UnicodeDetector.getInstance());
    Charset charset = null;
    try {
        charset = detector.detectCodepage(file.toURI().toURL());
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        throw e;
    }
    String charsetName = "GBK";
    if (charset != null) {
        if (charset.name().equals("US-ASCII")) {
            charsetName = "ISO_8859_1";
        } else if (charset.name().startsWith("UTF")) {
            charsetName = charset.name();// 例如:UTF-8,UTF-16BE.
        }else if(charset.name().equals("GB2312")){
            charsetName="GBK";
        }
    }
    return charsetName;//返回最终的编码格式
}
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