001. Java内存中的字符编码

Java内存中的字符编码

Unicode字符集及utf-8 、utf-16、utf-32 等字符编码方式

字符集：字符表示的数字集合，元素称为码点或码位；

字符编码：字符实际的储存表示；

码点：一个码点对应一个字符；

utf-8编码：可变长编码，一个字符编码使用 1或2或3或4个字节表示； https://blog.csdn.net/hezh1994/article/details/78899683

utf-32编码：定长编码，一个字符编码使用4个字节

utf-16编码：结合可变长编码及定长编码，BMP平面字符编码2个字节，SMP平面字符比编码使用4字节；

Java内存中字符（char变量或String（char[]））以utf-16BE编码存在

utf-16 BMP平面（代理区U+0000至U+FFFF除外)的码点，以1个码元（16比特即2字节）编码；SMP平面的码点以2个码元（32比特）编码

因此Java内存中char类型变量只能表示BMP平面的一个字符，表示SMP平面的字符使用String对象。

String str = new String(Character.toChars(0x1D56B)); // 一个字符

字符从内存输出，如何显示在屏幕？

//System.out.println(strings);

System.out.print() 将内存中的字符串（char[])按utf-16解码为unicode码点,再以系统编码方式(如utf-8,将码点编码)输出字节流,
控制台收到的字节流,以相同的方式(utf-8)解码为unicode码点
系统将码点以图形的形式显示

测试代码

（1）SMP平面字符

String str = new String(Character.toChars(0x1D56B)); //UTF-16 representation stored ,所以这个unicode扩展字符保存在内存的需要 2个char

System.out.println("码点: "+Integer.toHexString(str.codePointAt(0)));
System.out.println("utf-8编码的内存形式: 字节数量 "+str.getBytes().length); //4
System.out.println("utf-8编码的内存形式: 字节序列 "+Arrays.toString(str.getBytes())); //IDE设置使用 utf-8
System.out.println("utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)数量 "+str.toCharArray().length); //2
System.out.println("utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)序列 "+"["+Integer.toHexString((int)str.charAt(0))+","+Integer.toHexString((int)str.charAt(1))+"]");
//System.out.println(str.toCharArray()); //显示为特殊字符
System.out.println("字符串长度（码元）: "+str.length()); //2 java统计字符串长度实际是计算char[]数组长度（码元总数），而不是字符（码点）个数
System.out.println("字符串字符（码点）个数: "+str.codePointCount(0,str.length())); //1

输出结果：

码点: 1d56b
utf-8编码的内存形式: 字节数量 4
utf-8编码的内存形式: 字节序列 [-16, -99, -107, -85]
utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)数量 2
utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)序列 [d835,dd6b]
字符串长度（码元）: 2
字符串字符（码点）个数: 1

（2）BMP平面字符

String s = new String(Character.toChars(0x4f60));
System.out.println("码点: "+Integer.toHexString(s.codePointAt(0)));

System.out.println("utf-8编码的内存形式: 字节数量 "+s.getBytes().length); //3
System.out.println("utf-8编码的内存形式: 字节序列 "+Arrays.toString(s.getBytes())); //IDE设置使用 utf-8
System.out.println("utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)数量 "+s.toCharArray().length); //1
System.out.println("utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)序列 "+"["+Integer.toHexString((int)s.charAt(0))+"]");
System.out.println("字符串长度（码元）: "+s.length()); //1 java统计字符串长度实际是计算char[]数组长度（码元总数），而不是字符（码点）个数
System.out.println("字符串字符（码点）个数: "+s.codePointCount(0,s.length())); //1

输出结果：

码点: 4f60
utf-8编码的内存形式: 字节数量 3
utf-8编码的内存形式: 字节序列 [-28, -67, -96]
utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)数量 1
utf-16编码的内存形式: 双字节(码元)序列 [4f60]
字符串长度（码元）: 1
字符串字符（码点）个数: 1