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字符編碼/Java字符流與字節流/Buffer原理/對象序列化

Scorpion / 1127人閱讀

摘要：中一個類型采用編碼，大小占兩個字節，可以表示一個中文字符中類型采用字符集，無法表示一個中文字符緩沖區實現原理字節流本質上是直接與慢速存儲設備進行，速度較慢。從字節流中恢復一個對象，稱之為對象反序列化。

字符編碼/Java字符流與字節流/Buffer原理/對象序列化 聲明

文章均為本人技術筆記，轉載請注明出處https://segmentfault.com/u/yzwall

字符編碼與編碼標準 
字符集：收入標準中的符號集合成為字符集


編碼：將給定字符轉換成底層存儲字節的過程

ASCII編碼

ASCII只支持英文編碼，不支持其他語言；ASCII編碼使用一個字節編碼一個字符，一共規定了128個字符，每個字符只占用一個字節的后7位，第1位統一為0，

ANSI編碼

與ASCII編碼相對，非英語國家自定義適合本國語言的編碼標準，使用多個字節存儲一個字符。但是不同ANSI編碼之間互不兼容，無法將不同語言的文字存儲在同一段用ANSI編碼的文本中；

Unicode編碼

與ANSI編碼相對，國際組織制定Unicode編碼，為不同語言中的每個字符規定了統一而且唯一的數字編號，實現跨語言和跨平臺；

大端存儲與小端存儲

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

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

網絡傳輸和x86存儲均采用大端存儲；在Unicode規范中，根據文本文件的頭兩個字節，判定采用大端存儲還是小端存儲：

頭兩個字節是FE FF：大端存儲；

頭兩個字節是FF FE：小端存儲；

Unicode實現方式：UTF-8

一個字符的Unicode編碼是確定的，但是在實際傳輸過程中，有多種Unicode編碼實現方式。Unicode實現方式成為Unicode轉換格式(Unicode Transformation Format, UTF)；UTF-8是應用最廣的Unicode實現方式，使用1~4個字節存儲一個字符。Unicode其他實現形式包括UTF-16（單個字符用2個或4個字節表示）和UTF-32（單個字符用4個字節表示）

UTF-8的編碼規則

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

多字節字符(n > 1)：

第一個字節的前n位全為1，第n+1位設為0；

其余字節的前2位一律設為10;

其余二進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由國家標準總局發布，是一個簡化版的漢子編碼規范，又稱國標碼。GB2312規定對任意一個字符采用2個字節存儲，每個字節采用7位編碼表示；

GBK：GBK是GB2312的擴展，兼容GB2312，每個漢字由2個字節存儲；

Big5：Big5是繁體字編碼，每個漢子由2個字節存儲；

Java字節流與字符流

Java IO系統中，

字節流基類：InputStream和OutputStream

字符流基類：Reader和Writer

字節流I/O單位是單個字節，字符流I/O單位是是由JVM將單個字節解碼后的Unicode字符，Java中實際運行的只有字節流，只有對字符流進行解碼操作后才能得到字符流。
Java中一個char類型采用Unicode編碼，大小占兩個字節，可以表示一個中文字符；C/C++中char類型采用ASCII字符集，無法表示一個中文字符；

緩沖區Buffer實現原理

字節流本質上是CPU直接與慢速存儲設備進行I/O，速度較慢。由于CPU與主存的I/O速度遠遠高于與慢速存儲設備，因此在內存中開辟一段足夠大空間稱之為緩沖區(Buffer)，系統每次嘗試先從緩沖區中讀取數據，如果讀取失敗則選擇從后備存儲中讀取新數據放入緩沖區中，最后將緩沖區中對應數據返回給用戶。

對象序列化

對象序列化與反序列化：將Java對象轉變成字節流存儲，稱之為對象序列化。從字節流中恢復一個Java對象，稱之為對象反序列化。
序列化資格：只有實現了Serializable接口的對象，才可以被序列化。
序列化實現：通過ObjectOutputStream.writeObject(Object)將對象Object序列化；
反序列化實現：通過ObjectInputStream.readObject()反序列化一個對象；
序列化應用：對象序列化多用于分布式網絡中通過RMI傳輸對象；

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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