正确理解UNICODE UTF-8等编码方式
如果你开发过的软件项目中涉及到多语言支持的问题，那么相信你没少碰到过乱码问题，然后在寻求解决问题的途径过程中被一些概念如ASCII, ISO-8859-1, Unicode，UTF-8，GBK，GB2312等等所困扰。本文有助于你正确的理解这些概念。
1. ASCII
用7位编码将英文字符和一些常用的符号存诸为从0到127的数值。
2. ISO-8859-1
法语、西班牙语和德语之类的西欧语言都使用叫做ISO-8859-1的编码系统（也叫做“latin-1”）。它使用7位ASCII字符表示从0到127的字符，但接着扩展到了128-255的范围来表示如n上带有一个波浪线(241)，和u上带有两个点(252)的字符等等。可以说ASCII是ISO-8859-1的子集。
3. Unicode
Unicode用一个2字节数字表示每个字符，从0到65535。每个 2 字节数字表示至少在一种世界语言中使用的一个唯一字符。（在多种语言中都使用的字符具有相同的数字码。）这样就确保每个字符一个数字，并且每个数字一个字符。Unicode数据永远不会模棱两可。Unicode使用相同的数字表示ASCII和ISO-8859-1中的字符。只是这两种编码用一个字节表示，而Unicode用两个字节表示。所以Unicode表示这两种编码的字符时只要用低字节就可以了，高字节为0。
4. UTF-8
UTF-8是一种变长的编码方式，每个UTF-8的编码可以是1至6个字节长。它将Unicode编码的字符采用变长的方式进行编码。对Unicode中属于ISO-8859-1的编码采用和ISO-8859-1相同的单字节编码。其他字符采用两字节以上的编码。实际上对于两个字节的Unicode编码，UTF-8只要三个字节即可表示。第一个字节由n个1（1< n <= 6）开始, n表示编码的字节数，后面每个字节都以10开始，后面6位为有效位。将第一位的剩余位和后面的所有字节的后六位连接起来就是对应的Unicode编码的数值。例如汉字“中”的编码：
Unicode: 4E 2D
01001110 00101101
UTF-8: E4 B8 AD
11100100 10111000 10101101
可以通过以下方式进行证实：
用记事本创建一个文本文件，输入汉字“中”分别保存为Unicode格式和UTF-8格式。将UltraEdit的自动识别UTF-8文件格式选项禁止，然后用其打开这两个文件，选用二进制查看方式，可以看到:
UTF-8格式文件编码为“EF BB BF E4 B8 AD”。其中有个三字节的前缀“EF BB BF”，这是UTF-8格式文本文件的标识。不过这个前缀不要，某些文本查看软件也可以通过编码判断出UTF-8格式。“E4 B8 AD”就是“中”的UTF-8编码。
Unicode格式的文件的完整编码是“FF FE 2D 4E”。前面有个双字节前缀“FF FE”，这是Unicode格式文本文档的编码标识。而我们看到的编码是“2D 4E”，而不是如我前面所说的“4E 2D”，为什么呢？因为数字是按照低字节在先高字节在后的顺序存储的，所以实际的Unicode编码恰恰是“4E2D”。
5. GB2312和GBK
这两种编码都是汉字的编码标准，其中前者是后者的子集。GBK编码的文本文档中对于ASCII中的字符用相同的单字节表示；对于汉字和汉语中的标点符号等采用双字节编码，其中高字节大于0x80，而ASCII的所有字符的编码均小于0x80, 所以ASCII和GBK的字符是可以混和起来的。GBK的字符集和Unicode进行转换是无规则的，需要转换表才能进行转换。
6.下面给出我用Java语言写的Unicode和UTF-8转换的程序片段，供大家参考。
因为Java语言的字符使用Unicode编码的，所以程序中是对UTF-8编码的字符串的字节数组和Java的String类型进行转换。String对象中的每一个Character就是一个Unicode编码的字符。
public String utf8Bytes2String(byte[] buff){
if(buff == null)
return null;
StringBuffer sb = new StringBuffer();
int idx = 0;
if(buff[0] == (byte)0xEF &&
buff[1] == (byte)0xBB &&
buff[2] == (byte)0xBF)
idx = 3;//Skip UTF8 header
while(idx < buff.length){
int hB = buff[idx] & 0xFF;
int bCnt = 0;
int check = 0x80;
for(int i=0; i<8; i++){
if((hB & check) != 0){
bCnt ++;
check >>= 1;
}else
break;
}
if(bCnt <= 1){
char c = 0;
c |= buff[idx] & 0xFF;
sb.append(c);
idx++;
}else if(bCnt == 2){
char c = 0;
c |= buff[idx] & 0x03;
c <<= 6;
if((buff[idx+1] & 0xC0) != 0x80)
return null;
c |= buff[idx+1] & 0x3F;
idx += 2;
sb.append(c);
}else if(bCnt == 3){
char c = 0;
c |= buff[idx] & 0x0F;
c <<= 6;
if((buff[idx+1] & 0xC0) != 0x80)
return null;
c |= buff[idx+1] & 0x3F;
c <<= 6;
if((buff[idx+2] & 0xC0) != 0x80)
return null;
c |= buff[idx+2] & 0x3F;
idx += 3;
sb.append(c);
}else
return null;
}
return sb.toString();
}
public byte[] string2Utf8Bytes(String str){
if(str == null)
return null;
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
try {
string2Utf8Stream(str, bos);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return bos.toByteArray();
}
public void string2Utf8Stream(String str, OutputStream os) throws IOException {
if(str == null || os == null)
return;
for(int i=0; i<str.length(); i++){
char c = str.charAt(i);
if(c < 0x80){
os.write((byte)c);
}else if(c >=0x80 && c < 0x100){
int hi = c >> 6;
hi |= 0xC0;
int lo = c & 0x3F;
lo |= 0x80;
os.write(hi);
os.write(lo);
}else{
int first = c >> 12;
first |= 0xE0;
int second = c >> 6;
second &= 0x3F;
second |= 0x80;
int third = c & 0x3F;
third |= 0x80;
os.write(first);
os.write(second);
os.write(third);
}
}
}
