网络编程中的编码问题汇总

时间：2014-09-04 22:23:00 阅读：364 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

应用程序中的编码问题让人头疼，一直是这样，今天下午就被数据库编码错误搞的头疼不已。

那么，就决心好好总结一下编码带来的问题，争取让自己对整个编码体系有一个清晰的认识。

从编码问题的产生说起

我们知道，计算机是美国人发明的，人家的英语体系总从来就只有26个英文字母和一些数字、特殊字符等，为了储存文字信息，于是使用了最早的ascii码进行字符编码。而后来由于计算机的普及，多国语言文字变得重要起来，于是多语言的特性成为了计算机的必备，各国进行各国的国家标准编码，中国的便是GB2312（1980年），而后1995年又颁布了《汉字编码扩展规范》（GBK），GBK与GB2312相兼容，但又增加了一些兼容汉字，方便了和Big5码等进行转换。这套GBK编码，逐渐成为了中国计算机的主流编码。

Unicode字符集和UTF-8编码

随着计算机的发展，往往一款软件不但要兼容一个国家的语言，还要兼容许多国家的语言，尤其是亚洲国家中日韩三国，光中文常用字符就有7000，所以要解决这么多文字的编码问题，就需要用更多规模的表示，Unicode是一个巨大的字符集，囊括了世界各地的语言，这样编码就更为统一和方便了。但Unicode并没有规定这些字符具体应该怎么样在计算机中存储，虽然字符集是全的，但计算机中要兼顾效率和方便等问题，UCS-2是其中的一种常用方案，采用两个字节来编码一个字符，这和ascii码不兼容，而且还有一个大问题，UCS-2并不能表示全部的汉字，汉字的简繁体加起来总共有六七万，UCS-2只有65536个编码，根本存不下，所以只收入了大部分常用字。也有表示所有汉字的方案UCS-4，不过4个字节用来存储汉字，效率就较为低下。

UTF是“UCS Transformation Format”的缩写，是Unicode字符集的一类高效实现方式。

UTF-8是我个人比较喜欢的一种编码方式，它是一种针对Unicode的可变长度字符编码，又称为万国码。它使用1-6个字节进行编码，最前面128个编码内容和ascii码兼容，所以我们用UTF-8编写纯英文文本是和ascii码几乎一样的。（注意我说的是几乎）。

如果UNICODE字符由2个字节表示，则编码成UTF-8很可能需要3个字节。而如果UNICODE字符由4个字节表示，则编码成UTF-8可能需要6个字节。用4个或6个字节去编码一个UNICODE字符可能太多了，但这样的UNICODE字符往往是生僻字，极为少见。
这种编码的思想和哈夫曼编码是类似的，将高频字符缩短，低频字符变长，使得整体的编码效率更优。

我以前有段时间，就经常将Unicode和UTF-8搞混了，Unicode是字符集，网上不严格的情况也指Unicode字符集的常用编码UCS-2，也就是用两个字节编码的Unicode码。

一些常见系统的编码：
VC 6.0                        Ascii码
VS2008 - 2013         UCS-2（开启Unicode后）
Windows中文版        GBK
Linux（andorid）       UTF-8
Mac OX                      UTF-8
JAVA                           UCS-2
Python2                      Ascii （byte）
Python3                      UCS-2
注:操作系统所述都是默认编码，这三种主流操作系统的系统编码都是可以更改的。

MBCS(Multi-Byte Character Set)和内码表（codepage）

再介绍两个字符集中较为深入的概念，MBCS和CodePage。
MBCS（Multi-Byte Chactacter System,即多字节字符系统），是所有多字节编码方案的总称，MBCS 编程主要用于为国际市场编写的应用程序。由于往往是针对一国市场只有一种文字，那么为了节约资源，往往将这些文字用双字节或尽量少的字节的方式进行保存。

因为这些双字节文字和ANSI是混和在一起的，为了加以区别，Windows将这些字符的最高位置为1（即这些双字节文字的每个字节都>=127），所以这种表示法可以表示 127x127 约一万多种非ANSI文字，其本上可以表示任何一种语言的常用文字了。于是，Windows为每一个区域版本，都制定了分别独立的文字编码，这就是MBCS（多字节码）。

而这些分页后的编码方式，都被保存成了不同的CodePage（内码表，这里内码的意思是机器内部编码，相对于外码，外部输入文字用的编码，例如拼音、五笔、郑码等），例如中文就是大家熟知的CP936。要注意，这种编码方式是早期windows独有的，由于使用较早，应用也十分广泛，而CP936和GB2312-80在编码上则是几乎一样的（此处见Wiki百科——汉字内码扩展规范），后来扩展GBK后，CP936也进行了同样的扩展。

此技术的使用最早追溯到MS-DOS3.3（1987年4月发行）向IBMPC用户引进了内码表的概念，Windows也使用此概念。

内码表成为了系统进行多语言编码及转换的重要工具。当然，Unicode码也被收入CodePage中。

说白了，MBCS和CodePage就是计算机解决多字节编码问题的通用手段，各种区域编码可以在其中找到对应编码的映射的，Unicode和UTF-8也是可以在其中找到对应的映射的。

常见的CodePage
932 —日文
936 —简体中文（GBK）
949 —韩文
950 —繁体中文（大五码）
1200 —UCS-2LE Unicode 小端序
1201 —UCS-2BE Unicode 大端序
1252 —西欧拉丁字母ISO-8859-1.
65000 — UTF-7 Unicode
65001 — UTF-8 Unicode

计算机是如何显示文字的呢？

计算机要对文字进行存储后就需要显示出来，而我们的液晶屏都是一个个的像素点组成的，这就必须要对文字进行渲染绘制，发送到显卡中进行栅格化和显示等操作。
Dos下最简单，利用主板BIOS就能对ascii码进行点阵化输出。简单的我们就不再多谈，windows下是如何对文字进行绘制显示的呢？

字库

我们都知道，显示字体除了要有文字的编码，还需要有显示用的字的样式，这就是字库，windows下的fonts文件夹大家应该都十分熟悉，更改或删除字库就是就是文件的移动而已。而字库实际上也有不同的种类的，构建原理也不都相同。

最早的字库是点阵字库，这种字库看起来和黑白图片貌似没有什么大区别，就是记录像素是黑还是白，我们用windows自带的字库编辑程序，就可以处理这种字库。
这种字库的缺点也是显而易见的，首先是缩放不易，在小字体和大字体显示时都容易失真走样，而且占用空间较大。

矢量轮廓字库，这种字库是用的矢量图原理进行存储的，将外部边界抽象成数学上的矢量线段，可以方便的缩放旋转等操作。缺点则是连续性不好，放大后就变出行了折痕，效果不够理想。

曲线轮廓字库，这是通过直线和曲线段共同构造文字的方法，往往使用Bezier曲线对轮廓进行拟合，效果非常好，字体平滑美工，但惟独就是计算较为费时间。

TrueType字形技术
TrueType采用几何学中二次B样条曲线及直线来描述字体的外形轮廓。由一些数学算法进行对应大小字体的生成，无论放大或缩小，字符总是光滑的。
TrueType字体与PostScript字体、OpenType字体是主要的三种计算机矢量字体（又称轮廓字体、描边字体），后缀.ttf。
虽然计算较快，但相比于PostScript字体，质量要差一些，特别是文字太小时，不够清晰。
所以字库一般会对小字体和常用打印字号制作对应的点阵字库，保证其精度，其他情况则使用TrueType字体。

WOFF–WebOpen Font Format (.woff)
WOFF（Web开发字体格式）是一种专门为了Web而设计的字体格式标准，实际上是对于TrueType/OpenType等字体格式的封装，每个字体文件中含有字体以及针对字体的元数据（Metadata），字体文件被压缩，以便于网络传输。

其实大家就会发现了，网络上很火的图标字体，实际上就是根据最基础的字库技术生成出来的。

字体的显示流程

介绍到这里，大家应该对整个字体的绘制过程有个整体的认识了，恩，首先是通过
首先是经过字符编解码，将硬盘中存储的有对应编码的文本文件进行加载，例如Java的文件IO，变成内存中的字符串对象，也就是符合本语言字符串存储特性的数据，（当然如果你愿意，也可以当做二进制读入，然后再手段转换编码，也是可以的），绘制时则首先调用对应的CodePage进行编码的索引查找，找到对应的字体字形索引，然后根据字形索引获取到字库中的数据，根据系统提供的绘制曲线绘制样条线的方法进行图形渲染，这样就能得到显示器上的图像了。而更高级的就是对字体进行反走样，锐化，等更为细节的操作了。

编码问题

编码问题解决起来实际上很简单，就是统一编码呗，所有需要注意的地方都有统一制定编码格式，这样，程序自然就会按照制定的编码进行操作。

Web页面编码

做网站时会用到大量的用户界面，这些用户界面的编码就是整个页面编码的核心，假若你用的是php，那么你肯定要在页面输出时，使用header函数，制定http返回的页面编码。
例如这样：

   header("Content-type: text/html; charset=utf-8");

这样做的底层含义实际上是让html通信协议的报头指定了编码格式。
而拥有同样功能的meta标签

   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">

实际上也是让http协议发送时指定编码格式，防止乱码的方法。

资源文件编码

很多人认为指定了文件编码方式，就不会发送乱码了，真的是这样吗？显然不对，因为你要注意，你的html文件是怎么存的呢？假若你在用一个文本编辑器将html的内容保存成了gbk编码，虽然你在文本编辑器中是正常的，但由于你的文件存的编码和html指定的解码方式不统一，必然会导致乱码。

所以乱码问题必须时刻注意，文件的本身储存格式决定了其编码格式和声明的解码格式。而且更为让人难以捉摸的是，php的编码还有很多要注意的地方，比如php如果当做类代码来用时，php程序的编码并不是那么重要，但如果你在程序中定义中文字符串，或者将php当做模板引擎和html混排时，那php本身的编码和输出的编码都要注意，哪部分编码和解码的格式不符合，哪部分就会乱码。

而且使用php存取文件时尤为注意，资源文件的格式，是会影响编码的，如果你是按照字符串的方式存取还好说，但如果是用二进制存放时，则文本的编码是不会被自动转换的，所以要将这类资源文件的文件编码手动设置好。

数据库编码

数据库编码是十分重要的，我们在使用数据库时，往往会在创建数据库时，就指定好其默认的编码格式，以防乱码，但即使是这样，数据库往往也不会很听话的工作，因为有一个细节很难被注意到，那就是数据库SQL语句的编码。
例如：
<property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/email?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8" />

这样操作的最主要目的，就是不管数据库内部编码是什么样的，但字符串的编码格式在连接层会被统一，保证发过去的数据时utf-8的，返回时也是utf-8的，这样即使数据库本身存储编码不是utf-8，都不会有影响。

网络编程中的编码问题汇总

标签：编码网络编程 web开发乱码 unicode

原文地址：http://blog.csdn.net/xfxyy_sxfancy/article/details/39059465

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