java编码转换过程是怎样的

PHPz

发布时间：2023-04-19 13:10:06

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java中的编码转换(以utf8和gbk为例)

在正常javaweb开发中经常会发现字符转换的需求，会存在中文字符转换乱码的现象，如何解决以及其转换原理我至今懵懵懂懂，于是专门写了个测试代码进行尝试，总算理清了编码，先上结论，总结如下：

utf8中存放有各种语言编码，当前主流开发中会使用utf8进行编码解码，该方式不会产生乱码，产生乱码有以下几种情况

1、gbk（中文）、iso-8859-1（无中文）等其他方式进行编码，则只能用其对应方式进行解码，否则为乱码
2、使用utf8进行编码用其他方式解码则会导致乱码，需进行一次转换
3、使用无对应字符（中文）的字符集（iso-8859-1）编码会导致乱码，且无法还原解码

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以下是针对以上情况的代码测试

1.如何编码就如何解码

/**
 * 测试编码转换 中文 => utf-8 编码 - 解码
 */
@Test
public void test0() {
    String test = "测试";
    System.out.println(Arrays.toString(test.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));//[-26, -75, -117, -24, -81, -107]
    System.out.println(new String(test.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), StandardCharsets.UTF_8));//测试
}

/**
 * 测试编码转换 中文 => gbk 编码 - 解码
 */
@Test
public void test1() throws UnsupportedEncodingException {
    String test = "测试";
    System.out.println(Arrays.toString(test.getBytes("gbk")));//[-78, -30, -54, -44]
    System.out.println(new String(test.getBytes("gbk"), "GBK"));//测试
}

utf8编码 - 错误形式解码

/**
 * 测试编码转换 中文 => utf-8 编码- gbk解码
 */
@Test
public void test2() throws UnsupportedEncodingException {
    String test = "测试";
    System.out.println(Arrays.toString(test.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));//[-26, -75, -117, -24, -81, -107]
    System.out.println(new String(test.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "gbk"));//娴嬭瘯
}

正确做法，按错误的解码形式（gbk）作为中转，将其按错误形式（gbk）重新还原编码（utf8-encode），再使用utf8进行一次正确解码（utf8-decode）即可得到原来的字符

/**
 * 测试编码转换 中文 => utf-8 编码 - gbk 解码 ===> gbk 编码 - utf-8解码
 * "测试" => (utf8-encode)[-26, -75, -117, -24, -81, -107] => (gbk-decode)娴嬭瘯
 * "娴嬭瘯" => (utf8-encode)[-26, -75, -117, -24, -81, -107] => (utf8-decode)"测试"
 */
@Test
public void test3() throws UnsupportedEncodingException {
    String test = "测试";
    String test_gbk_utf8 = new String(test.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "gbk");
    System.out.println(test_gbk_utf8);//娴嬭瘯
    String test_utf8_gbk = new String(test_gbk_utf8.getBytes("gbk"), StandardCharsets.UTF_8);
    System.out.println(test_utf8_gbk);//测试

}

3.无对应字符编码

@Test
    public void test4() throws UnsupportedEncodingException {
        String test = "测试";
        System.out.println(Arrays.toString(test.getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1)));//[63, 63]
        System.out.println(new String(test.getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1), StandardCharsets.ISO_8859_1));//??
    }

该情况下即使使用原先的编码方式进行解码也无法还原字符了，属于不可逆的状态

java编码格式的转换以及乱码恢复

如何在java中进行编码格式转换

下面这行代码的含义是: 获取目标字符串str的gbk编码格式的二进制码,然后将二进制码按照utf8编码格式重新编码成字符串,当然,下面这种写法百分百会乱码,因为编码格式不一致.

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new String(str.getBytes("gbk"),"utf8")

首先什么情况会乱码

如果要传输一个字符串,首先要按照一定的编码格式将字符串转换成字节流,当字节流传输到接收方的时候再将字节流按照某种编码格式转换成字符串.乱码也正是产生在重新转换成字符串的过程中.以下是我对中文乱码的测试:

  String str="彩虹";
        String [] a=new String[] {"gbk","unicode","utf8","gb2312"};
        for (int i=0;i二进制格式:   gbk编码格式:  gbk编码后的字符串:  彩虹二进制格式:   gbk编码格式:  unicode编码后的字符串:  닊뫧二进制格式:   gbk编码格式:  utf8编码后的字符串:  �ʺ�二进制格式:   gbk编码格式:  gb2312编码后的字符串:  彩虹二进制格式:   unicode编码格式:  gbk编码后的字符串:  �_i唝二进制格式:   unicode编码格式:  unicode编码后的字符串:  彩虹二进制格式:   unicode编码格式:  utf8编码后的字符串:  ��_i�y二进制格式:   unicode编码格式:  gb2312编码后的字符串:  ��_i�y二进制格式:   utf8编码格式:  gbk编码后的字符串:  褰╄櫣二进制格式:   utf8编码格式:  unicode编码后的字符串:  ꧨ馹二进制格式:   utf8编码格式:  utf8编码后的字符串:  彩虹二进制格式:   utf8编码格式:  gb2312编码后的字符串:  褰╄��二进制格式:   gb2312编码格式:  gbk编码后的字符串:  彩虹二进制格式:   gb2312编码格式:  unicode编码后的字符串:  닊뫧二进制格式:   gb2312编码格式:  utf8编码后的字符串:  �ʺ�二进制格式:   gb2312编码格式:  gb2312编码后的字符串:  彩虹
可以看出,如果二进制编码格式和字符串的编码格式不同就会引起乱码.
为什么gbk,gb2312转换没有乱码?
gbk和gb2312之间的转换没有乱码是因为gbk是gb2312的增强版本,支持更多的汉字编码,所以如果二进制编码格式是gbk而解码格式是gb2312,这种情况是有可能出现部分汉字乱码的.
乱码的数据可以转变回来吗?
上述结果中的乱码其实可以大致分为两种,一种是复杂的汉字和图形组合,一种是"?".
如果希望恢复的乱码数据中有问号,那么这条数据恢复的可能性就不大了.因为除了"?"的其他乱码其实都是有自己的编码规则的,只要逆向的解码并按照正确的编码格式重新编码就可以恢复.但是"?"除外,因为当字节流按照某种编码格式重新编译的时候,字节数据中无法按照该编码格式转换成有意义字符的字节都会转换成"?",所以就算逆向的编码成字节流,所有的"?"都会转换成同一字节,也就失去了他本身的意义.
如果乱码中不包含"?",那么还是有希望转换回去的,我以上述乱码中的 "褰╄櫣" 为例重新进行了一次转换,代码如下:
       String str="褰╄櫣";
        String [] charset=new String[] {"gbk","unicode","utf8","gb2312"};
        for (int i=0;i二进制格式:   gbk编码格式:  gbk
编码后的字符串:  褰╄櫣
二进制格式:   gbk编码格式:  unicode
编码后的字符串:  ꧨ馹
二进制格式:   gbk编码格式:  utf8
编码后的字符串:  彩虹
二进制格式:   gbk编码格式:  gb2312
编码后的字符串:  褰╄��
二进制格式:   unicode编码格式:  gbk
编码后的字符串:  ��0%Dj�
二进制格式:   unicode编码格式:  unicode
编码后的字符串:  褰╄櫣
二进制格式:   unicode编码格式:  utf8
编码后的字符串:  ���0%Dj�
二进制格式:   unicode编码格式:  gb2312
编码后的字符串:  ���0%Dj�
二进制格式:   utf8编码格式:  gbk
编码后的字符串:  瑜扳晞娅�
二进制格式:   utf8编码格式:  unicode
编码后的字符串:  냢閄�
二进制格式:   utf8编码格式:  utf8
编码后的字符串:  褰╄櫣
二进制格式:   utf8编码格式:  gb2312
编码后的字符串:  瑜扳��娅�
二进制格式:   gb2312编码格式:  gbk
编码后的字符串:  褰╄?
二进制格式:   gb2312编码格式:  unicode
编码后的字符串:  ꧨ�
二进制格式:   gb2312编码格式:  utf8
编码后的字符串:  彩�?
二进制格式:   gb2312编码格式:  gb2312
编码后的字符串:  褰╄?
可以看到 其中一种转换方式成功的将乱码转变回了正常的中文汉字
二进制格式:   gbk编码格式:  utf8
编码后的字符串:  彩虹