一、編碼轉換原理

1、為什么需要編碼

很早之前計算機存儲的就只是英文，一共26個英文字母。而且計算機存儲信息的最小單位是一個字節8位，能夠表示256個字符。這對于早起的英文來說足夠了。即使是加上一些常見符號也足夠。

后來隨著時間的發展，中國、日本等國的計算機也開始蓬勃發展，于是計算機不僅僅要存儲英文了，也開始存儲中文了。但是中文我們都知道幾萬個太多了，一個字節肯定放不下。怎么辦呢？一個字節表示不下，那就多用幾個字節就好了。這幾個字節在存儲的時候還要再轉化為bit，這時候就要涉及到編碼了。 

2、編碼方式

計算中提供了多種編碼方式，常見的有 ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16 等。它們規定了轉化的規則，按照這個規則就可以讓計算機正確的表示我們的字符。

像GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16等很多種方式都可以表示漢字，他們有什么區別呢？

（1）GB2312

它是雙字節編碼，總的編碼范圍是 A1-F7，其中從 A1-A9 是符號區，總共包含 682 個符號，從 B0-F7 是漢字區，包含 6763 個漢字。

（2）GBK

它的編碼范圍是 8140~FEFE（去掉 XX7F）總共有 23940 個碼位，它能表示 21003 個漢字。

（3）UTF-8

而 UTF-8 采用了一種變長技術，每個編碼區域有不同的字碼長度。不同類型的字符可以是由 1~6 個字節組成。 

3、轉碼方式**

（1）IO流

這里就是面試問題的核心答案了，編碼的目的上面已經說了，主要是字節和字符之間的轉化。既然涉及到字節和字符很容易我們就能想到java中的IO流。也就是說java中編碼的轉換其實就是IO流中的類來實現的。

最核心的就是上面幾個類，當然這里只是給出了輸入的一部分，還有一些輸出的類。

（2）String

String類中也提供了一些轉碼的方法。下面我們會通過實例來說明。為什么String可以實現呢？這是因為String底層保存的其實就是一個一個字節，而且String還有方法直接轉化為字符。所以String肯定也能實現。

（3）Charset

這個Charset是javaNIO中的一個類，整個流程就是讀取數據，然后轉化為byte，也就是字符。然后重新編碼成字符就OK了。

下面我們使用代碼來實現一下： 

二、代碼實現

1、IO流

    public void convertionFile() throws IOException {
        File file = new File("D://fdd/java的架構師技術棧.txt");
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        InputStreamReader inReader = new InputStreamReader(fis, "gbk");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        OutputStreamWriter outReader = new OutputStreamWriter(fos, "utf-8");
    }    

2、String

    public void convertionString() throws UnsupportedEncodingException {
        String s = "java的架構師技術棧";
        // 正常情況下轉碼的過程
        byte[] b = s.getBytes("gbk");// 編碼
        String sa = new String(b, "gbk");// 解碼
        System.out.println(sa);
        // 錯誤狀態下轉碼的過程
        b = sa.getBytes("utf-8");// 編碼
        sa = new String(b, "utf-8");// 解碼
        System.err.println(sa);
    }  
  

3、Charset

    public void convertionCharset() throws IOException {
        Charset charset = StandardCharsets.UTF_8;
        // 從字符集中創建相應的編碼和解碼器
        CharsetEncoder encoder = charset.newEncoder();
        CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
        // 構造一個buffer
        CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(64);
        charBuffer.put('A');
        charBuffer.flip();
        // 將字符序列轉換成字節序列
        ByteBuffer bb = encoder.encode(charBuffer);
        // 將字節序列轉換成字符序列
        bb.flip();
        CharBuffer cb = decoder.decode(bb);
    }