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字符編碼/Java字符流與字節(jié)流/Buffer原理/對(duì)象序列化

Scorpion / 1128人閱讀

摘要：中一個(gè)類型采用編碼，大小占兩個(gè)字節(jié)，可以表示一個(gè)中文字符中類型采用字符集，無(wú)法表示一個(gè)中文字符緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)原理字節(jié)流本質(zhì)上是直接與慢速存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行，速度較慢。從字節(jié)流中恢復(fù)一個(gè)對(duì)象，稱之為對(duì)象反序列化。

字符編碼/Java字符流與字節(jié)流/Buffer原理/對(duì)象序列化 聲明

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字符編碼與編碼標(biāo)準(zhǔn) 
字符集：收入標(biāo)準(zhǔn)中的符號(hào)集合成為字符集


編碼：將給定字符轉(zhuǎn)換成底層存儲(chǔ)字節(jié)的過(guò)程

ASCII編碼

ASCII只支持英文編碼，不支持其他語(yǔ)言；ASCII編碼使用一個(gè)字節(jié)編碼一個(gè)字符，一共規(guī)定了128個(gè)字符，每個(gè)字符只占用一個(gè)字節(jié)的后7位，第1位統(tǒng)一為0，

ANSI編碼

與ASCII編碼相對(duì)，非英語(yǔ)國(guó)家自定義適合本國(guó)語(yǔ)言的編碼標(biāo)準(zhǔn)，使用多個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)字符。但是不同ANSI編碼之間互不兼容，無(wú)法將不同語(yǔ)言的文字存儲(chǔ)在同一段用ANSI編碼的文本中；

Unicode編碼

與ANSI編碼相對(duì)，國(guó)際組織制定Unicode編碼，為不同語(yǔ)言中的每個(gè)字符規(guī)定了統(tǒng)一而且唯一的數(shù)字編號(hào)，實(shí)現(xiàn)跨語(yǔ)言和跨平臺(tái)；

大端存儲(chǔ)與小端存儲(chǔ)

大端存儲(chǔ)：高位字節(jié)存儲(chǔ)在低地址端，低位字節(jié)存儲(chǔ)在高地址端；（高放低，低放高）

小端存儲(chǔ)：低位字節(jié)存儲(chǔ)在低地址端，高位字節(jié)存儲(chǔ)在高地地端；（高放高，低放低）

網(wǎng)絡(luò)傳輸和x86存儲(chǔ)均采用大端存儲(chǔ)；在Unicode規(guī)范中，根據(jù)文本文件的頭兩個(gè)字節(jié)，判定采用大端存儲(chǔ)還是小端存儲(chǔ)：

頭兩個(gè)字節(jié)是FE FF：大端存儲(chǔ)；

頭兩個(gè)字節(jié)是FF FE：小端存儲(chǔ)；

Unicode實(shí)現(xiàn)方式：UTF-8

一個(gè)字符的Unicode編碼是確定的，但是在實(shí)際傳輸過(guò)程中，有多種Unicode編碼實(shí)現(xiàn)方式。Unicode實(shí)現(xiàn)方式成為Unicode轉(zhuǎn)換格式(Unicode Transformation Format, UTF)；UTF-8是應(yīng)用最廣的Unicode實(shí)現(xiàn)方式，使用1~4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)字符。Unicode其他實(shí)現(xiàn)形式包括UTF-16（單個(gè)字符用2個(gè)或4個(gè)字節(jié)表示）和UTF-32（單個(gè)字符用4個(gè)字節(jié)表示）

UTF-8的編碼規(guī)則

單字節(jié)字符：字節(jié)第一位為0，后7位為該字符的Unicode編碼。因此對(duì)于英文字符，UTF-8編碼與ASCII編碼相同；

多字節(jié)字符(n > 1)：

第一個(gè)字節(jié)的前n位全為1，第n+1位設(shè)為0；

其余字節(jié)的前2位一律設(shè)為10;

其余二進(jìn)制位全部為該字符的Unicode編碼；

漢字編碼

漢字編碼主要有GBK，GB2312和Big5；

GB2312：GB2312由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布，是一個(gè)簡(jiǎn)化版的漢子編碼規(guī)范，又稱國(guó)標(biāo)碼。GB2312規(guī)定對(duì)任意一個(gè)字符采用2個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，每個(gè)字節(jié)采用7位編碼表示；

GBK：GBK是GB2312的擴(kuò)展，兼容GB2312，每個(gè)漢字由2個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)；

Big5：Big5是繁體字編碼，每個(gè)漢子由2個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)；

Java字節(jié)流與字符流

Java IO系統(tǒng)中，

字節(jié)流基類：InputStream和OutputStream

字符流基類：Reader和Writer

字節(jié)流I/O單位是單個(gè)字節(jié)，字符流I/O單位是是由JVM將單個(gè)字節(jié)解碼后的Unicode字符，Java中實(shí)際運(yùn)行的只有字節(jié)流，只有對(duì)字符流進(jìn)行解碼操作后才能得到字符流。
Java中一個(gè)char類型采用Unicode編碼，大小占兩個(gè)字節(jié)，可以表示一個(gè)中文字符；C/C++中char類型采用ASCII字符集，無(wú)法表示一個(gè)中文字符；

緩沖區(qū)Buffer實(shí)現(xiàn)原理

字節(jié)流本質(zhì)上是CPU直接與慢速存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行I/O，速度較慢。由于CPU與主存的I/O速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于與慢速存儲(chǔ)設(shè)備，因此在內(nèi)存中開(kāi)辟一段足夠大空間稱之為緩沖區(qū)(Buffer)，系統(tǒng)每次嘗試先從緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)，如果讀取失敗則選擇從后備存儲(chǔ)中讀取新數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)中，最后將緩沖區(qū)中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)返回給用戶。

對(duì)象序列化

對(duì)象序列化與反序列化：將Java對(duì)象轉(zhuǎn)變成字節(jié)流存儲(chǔ)，稱之為對(duì)象序列化。從字節(jié)流中恢復(fù)一個(gè)Java對(duì)象，稱之為對(duì)象反序列化。
序列化資格：只有實(shí)現(xiàn)了Serializable接口的對(duì)象，才可以被序列化。
序列化實(shí)現(xiàn)：通過(guò)ObjectOutputStream.writeObject(Object)將對(duì)象Object序列化；
反序列化實(shí)現(xiàn)：通過(guò)ObjectInputStream.readObject()反序列化一個(gè)對(duì)象；
序列化應(yīng)用：對(duì)象序列化多用于分布式網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)RMI傳輸對(duì)象；

參考

[1] http://blog.csdn.net/sugar_z_/article/details/51276984
[2] http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html

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