一、編碼轉(zhuǎn)換原理

1、為什么需要編碼

很早之前計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的就只是英文，一共26個(gè)英文字母。而且計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的最小單位是一個(gè)字節(jié)8位，能夠表示256個(gè)字符。這對(duì)于早起的英文來說足夠了。即使是加上一些常見符號(hào)也足夠。

后來隨著時(shí)間的發(fā)展，中國、日本等國的計(jì)算機(jī)也開始蓬勃發(fā)展，于是計(jì)算機(jī)不僅僅要存儲(chǔ)英文了，也開始存儲(chǔ)中文了。但是中文我們都知道幾萬個(gè)太多了，一個(gè)字節(jié)肯定放不下。怎么辦呢？一個(gè)字節(jié)表示不下，那就多用幾個(gè)字節(jié)就好了。這幾個(gè)字節(jié)在存儲(chǔ)的時(shí)候還要再轉(zhuǎn)化為bit，這時(shí)候就要涉及到編碼了。 

2、編碼方式

計(jì)算中提供了多種編碼方式，常見的有 ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16 等。它們規(guī)定了轉(zhuǎn)化的規(guī)則，按照這個(gè)規(guī)則就可以讓計(jì)算機(jī)正確的表示我們的字符。

像GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16等很多種方式都可以表示漢字，他們有什么區(qū)別呢？

（1）GB2312

它是雙字節(jié)編碼，總的編碼范圍是 A1-F7，其中從 A1-A9 是符號(hào)區(qū)，總共包含 682 個(gè)符號(hào)，從 B0-F7 是漢字區(qū)，包含 6763 個(gè)漢字。

（2）GBK

它的編碼范圍是 8140~FEFE（去掉 XX7F）總共有 23940 個(gè)碼位，它能表示 21003 個(gè)漢字。

（3）UTF-8

而 UTF-8 采用了一種變長技術(shù)，每個(gè)編碼區(qū)域有不同的字碼長度。不同類型的字符可以是由 1~6 個(gè)字節(jié)組成。 

3、轉(zhuǎn)碼方式**

（1）IO流

這里就是面試問題的核心答案了，編碼的目的上面已經(jīng)說了，主要是字節(jié)和字符之間的轉(zhuǎn)化。既然涉及到字節(jié)和字符很容易我們就能想到j(luò)ava中的IO流。也就是說java中編碼的轉(zhuǎn)換其實(shí)就是IO流中的類來實(shí)現(xiàn)的。

最核心的就是上面幾個(gè)類，當(dāng)然這里只是給出了輸入的一部分，還有一些輸出的類。

（2）String

String類中也提供了一些轉(zhuǎn)碼的方法。下面我們會(huì)通過實(shí)例來說明。為什么String可以實(shí)現(xiàn)呢？這是因?yàn)镾tring底層保存的其實(shí)就是一個(gè)一個(gè)字節(jié)，而且String還有方法直接轉(zhuǎn)化為字符。所以String肯定也能實(shí)現(xiàn)。

（3）Charset

這個(gè)Charset是javaNIO中的一個(gè)類，整個(gè)流程就是讀取數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)化為byte，也就是字符。然后重新編碼成字符就OK了。

下面我們使用代碼來實(shí)現(xiàn)一下： 

二、代碼實(shí)現(xiàn)

1、IO流

    public void convertionFile() throws IOException {
        File file = new File("D://fdd/java的架構(gòu)師技術(shù)棧.txt");
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        InputStreamReader inReader = new InputStreamReader(fis, "gbk");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        OutputStreamWriter outReader = new OutputStreamWriter(fos, "utf-8");
    }    

2、String

    public void convertionString() throws UnsupportedEncodingException {
        String s = "java的架構(gòu)師技術(shù)棧";
        // 正常情況下轉(zhuǎn)碼的過程
        byte[] b = s.getBytes("gbk");// 編碼
        String sa = new String(b, "gbk");// 解碼
        System.out.println(sa);
        // 錯(cuò)誤狀態(tài)下轉(zhuǎn)碼的過程
        b = sa.getBytes("utf-8");// 編碼
        sa = new String(b, "utf-8");// 解碼
        System.err.println(sa);
    }  
  

3、Charset

    public void convertionCharset() throws IOException {
        Charset charset = StandardCharsets.UTF_8;
        // 從字符集中創(chuàng)建相應(yīng)的編碼和解碼器
        CharsetEncoder encoder = charset.newEncoder();
        CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
        // 構(gòu)造一個(gè)buffer
        CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(64);
        charBuffer.put('A');
        charBuffer.flip();
        // 將字符序列轉(zhuǎn)換成字節(jié)序列
        ByteBuffer bb = encoder.encode(charBuffer);
        // 將字節(jié)序列轉(zhuǎn)換成字符序列
        bb.flip();
        CharBuffer cb = decoder.decode(bb);
    }