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字符編碼/Java字符流與字節(jié)流/Buffer原理/對象序列化

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摘要:中一個類型采用編碼,大小占兩個字節(jié),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(qū)實現(xiàn)原理字節(jié)流本質(zhì)上是直接與慢速存儲設備進行,速度較慢。從字節(jié)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(jié)流/Buffer原理/對象序列化 聲明

文章均為本人技術(shù)筆記,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換成底層存儲字節(jié)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(jié)編碼一個字符,一共規(guī)定了128個字符,每個字符只占用一個字節(jié)的后7位,第1位統(tǒng)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(jié)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(guī)定了統(tǒng)一而且唯一的數(shù)字編號,實現(xiàn)跨語言和跨平臺;

大端存儲與小端存儲

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

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

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

頭兩個字節(jié)是FE FF:大端存儲;

頭兩個字節(jié)是FF FE:小端存儲;

Unicode實現(xiàn)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(xiàn)方式。Unicode實現(xiàn)方式成為Unicode轉(zhuǎn)換格式(Unicode Transformation Format, UTF);UTF-8是應用最廣的Unicode實現(xiàn)方式,使用1~4個字節(jié)存儲一個字符。Unicode其他實現(xiàn)形式包括UTF-16(單個字符用2個或4個字節(jié)表示)和UTF-32(單個字符用4個字節(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)

第一個字節(jié)的前n位全為1,第n+1位設為0

其余字節(jié)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(fā)布,是一個簡化版的漢子編碼規(guī)范,又稱國標碼。GB2312規(guī)定對任意一個字符采用2個字節(jié)存儲,每個字節(jié)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(jié)存儲;

Big5:Big5是繁體字編碼,每個漢子由2個字節(jié)存儲;

Java字節(jié)流與字符流

Java IO系統(tǒng)中,

字節(jié)流基類:InputStreamOutputStream

字符流基類:ReaderWriter

字節(jié)流I/O單位是單個字節(jié),字符流I/O單位是是由JVM將單個字節(jié)解碼后的Unicode字符,Java中實際運行的只有字節(jié)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(jié),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(qū)Buffer實現(xiàn)原理

字節(jié)流本質(zhì)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(nèi)存中開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中讀取新數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)中,最后將緩沖區(qū)中對應數(shù)據(jù)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(zhuǎn)變成字節(jié)流存儲,稱之為對象序列化。從字節(jié)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(xiàn)了Serializable接口的對象,才可以被序列化。
序列化實現(xiàn):通過ObjectOutputStream.writeObject(Object)將對象Object序列化;
反序列化實現(xiàn):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(wǎng)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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