锟斤拷

今天不是聊我新取的ID——虽然它真是很酷的一个，又来聊乱码问题了。相信每一个在非英语环境中工作的程序员都受到过乱码的困扰，做为程序员，简单的说，应始终意识到在内存中字符串是以Unicode方式表示的，在I/O时尽量使用UTF-8编码（除了在中文Windows控制台输出时不得已而使用GBK/GB18030），当遇到不可控制的外部系统使用了其他编码方式时，使用恰当的方法进行解码。

Unicode的基本多文种平面（Basic Multilingual Plane，BMP），即UCS-2，共有2¹⁶=65536个字符，能够满足绝大多数使用需求，另外的补充多文种平面（Supplementary Multilingual Plane，SMP），即UCS-4，更是提供了2³¹=2147483648个地址空间（UCS-4的首位恒为0），实际上在Unicode标准中已经定义了超过10万个字符，提供给全体地球人使用。

考虑以下Java代码：

logger.info("当前JRE版本：" + System.getProperty("java.version")); 
logger.info("当前默认字符集：" + Charset.defaultCharset()); 

String str = "UTF-8字符";
byte[] bytes = {(byte) 0xC0, (byte) 0xC0};

try {
 byte[] b1 = str.getBytes("ISO-8859-1");
 logger.info("使用ISO-8859-1编码：{}", toHexStr(b1));
 logger.info("使用UTF-8解码并转为Unicode字符串：{}", new String(b1, "UTF-8"));

 String s1 = new String(bytes, "UTF-8");
 logger.info("使用UTF-8解码并转为Unicode字符串：{}", s1);
 b1 = s1.getBytes();
 logger.info("使用UTF-8编码：{}", toHexStr(b1));
 logger.info("使用GB18030解码并转为Unicode字符串：{}", new String(b1, "GB18030"));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
 e.printStackTrace();
}

输出为：

22:55:02 [main] INFO : 当前JRE版本：1.6.0_14
22:55:02 [main] INFO : 当前默认字符集：UTF-8
22:55:02 [main] INFO : 使用ISO-8859-1编码：0x550x540x460x2D0x380x3F0x3F
22:55:02 [main] INFO : 使用UTF-8解码并转为Unicode字符串：UTF-8??
22:55:02 [main] INFO : 使用UTF-8解码并转为Unicode字符串：��
22:55:02 [main] INFO : 使用UTF-8编码：0xEF0xBF0xBD0xEF0xBF0xBD
22:55:02 [main] INFO : 使用GB18030解码并转为Unicode字符串：锟斤拷

可以看到在第1节代码中，当对Unicode字符串编码时，遇到ISO-8859-1没有定义的字符，就用0x3F（?）替代了；在第2节代码中，字节串0xC00xC0不是合法的UTF-8编码结果（因为对于2字节的UTF-8编码，第1字节应在C0-DF范围内，第2字节应在80-BF范围内），又被替换为U+FFFDU+FFFD这两个Unicode字符，再用UTF-8编码即变为0xEF0xBF0xBD0xEF0xBF0xBD，在中文环境下输出就出现了著名的锟斤拷（0xEF0xBF为锟，0xBD0xEF为斤，0xBF0xBD为拷）。

而Python语言在字符串编码问题上则显得更安全，在编码/解码时如果遇到不能解释的内容，不是盲目替换，而是抛出异常：

# -*- coding: utf-8 -*-

str = u'UTF-8字符';
bytes = '\xC0\xC0'

try: 
    b1 = str.encode('ISO-8859-1')
except UnicodeEncodeError:
    print u'无法使用ISO-8859-1编码：%s' % (str)

try: 
    s1 = bytes.decode('UTF-8')
except UnicodeDecodeError:
    print u'无法使用UTF-8解码：%s' % (toHexStr(bytes))

输出为：

C:\>python test_string.py
无法使用ISO-8859-1编码：UTF-8字符
无法使用UTF-8解码：0xC00xC0