计算机基础：今天一次把 Unicode 和 UTF-8 说明确

配为某种PDF。

别看PDFPDF五花八门，所谓上只是单单于维度和时有数的各种因素，对同一套字串标准采用多种不同的PDF算法而已。 举个例子，字串 A 的 Unicode 编码点和PDF如下：

1、图像：A2、编码点：U+00413、UTF-8 PDF：0X414、UTF-16 PDF：0X00415、UTF-32 PDF：0X00000041

当你根据 UTF-8、UTF-16 和 UTF-32 的PDF规章顺利进行解密后，你将得到什么结果呢？是的，它们的结果都是一样的 —— 0x41。时说什么了吗？

3. Unicode 的三付诸作法

这一节，我们来讨论 Unicode 最常见的三种PDFPDF。

3.1 UTF-32 PDF

UTF-32 采用 4 个字符串的定长PDF， 左边时说到 Unicode 编码点仅次于须要 3 个字符串的维度，这对于 4 个字符串 UTF-32 PDF来时说就绰绰有余。

缺点： 任何一个编码点PDF后都须要 4 个字符串的维度，每编码字串都但会过多 1~3 个字符串的打印维度；优点： 编解密规章最简便，编解密高效率更快。

UTF-32 PDF举例

U+0000 => 0x00000000U+6C38 => 0x00006C38U+10FFFF => 0x0010FFFF3.2 UTF-16 PDF

UTF-16 是 2 个字符串或 4 个字符串的更长PDF，结合了 UTF-8 和 UTF-32 两者的特点。 左边提到 Unicode 编码点仅次于须要 3 个字符串，那么当 UTF-16 采用 2 个字符串维度时，岂不是毕竟用了？

不须时说 UTF-16 的PDF规章：

规章 1： 理论上投影的编码点（英文则字母范围内在 U+0000 ~ U+FFFF）采用 2 个字符串指出。常规投影的编码点（英文则字母范围内在 U+10000 ~ U+10FFFF 的编码点）采用 4 个字符串指出；规章 2： 16 个常规投影总共有 220 编码字串，多于须要 20 位的维度才能辨别。UTF-16 将这 20 位拆成 2 半：较低 10 位拓扑在 U+D800 ~ U+DBFF，叫作都将长一职（high surrogate）；较较低 10 位拓扑在 U+DC00 ~ U+DFFF，叫作较低点长一职（low surrogate）。

好多样，为什么要这么其设计？第一条规章比较好解读，1 个投影有仅次于的PDF是 U+FFFF，须要用 16 位指出，用 2 个字符串指出正好。第二条规章就太差解读了，我们综合时说一下。

常规投影仅次于的字串是 U+10FFFF，须要采用 21 位指出，用 4 个字符串指出就绰绰有余了，例如时说较较低 16 位 放在较较低 16 位，较低 5 位放在较低 16 位（不足位补零）。这样不是很简便也不错解读？

不行，因为词尾有歧。 这种作法但会引发常规投影PDF的每 2 个字符串的个数范围内都与理论上投影的个数范围内重复，因此，解密程表在重构一段 UTF-16 PDF的字串逆时，就很难辨别这 2 个字符串是分属理论上投影字串，还是分属常规投影字串。

为了克服这个问题，必须付诸词尾无歧PDF（PFC PDF，十分相似的还有哈弗曼PDF）。UTF-16 的方案是将使用理论上投影字串PDF的个数范围内与常规投影字串PDF的个数范围内若有，使得两者不但会单单现歧（冲突）。这么做的前提，就须要在理论上投影中都日前飞龙单单一段范围，这就是上文则提到理论上投影干脆飞龙单单一段范围的或许。

如下图所示，在基础投影中都，青绿色灰色的 D8 ~ DF 为 UTF-16 长一职区：

—— 图片引用自词条

UTF-16 PDF举例

到这那时候，UTF-16 的其设计思路就回脚了，下面就但会暗示确切的有数值规章，不感兴趣可以跳过。

1、常规投影字串的范围内是 U+10000 ~ U+10FFFF，换句话时说，第一个常规投影字串是 U+10000。那么就可不须把每个编码点减去 0x10000，拓扑到 U+0000 ~ U+0AFFFF，这样的好处是只须要 20 位就能指出所有常规投影字串（否则须要 21 位）；2、20 位正好可以拆可分 2 分组：较低 10 位作为一分组，较较低 10 位作为一分组，则有 codepoint=high<<10+low+0x100003、high 和 low 但会与理论上投影冲突，那么就给它们分别加上一个偏移需求量，使它们落到理论上投影中都飞龙单单来的长一职区（high 偏移 0xD800，low 偏移 0xDC00）。

至此，UTF-16 字串PDF顺利进行。有数值公式总结：

codepoint=((high−0xD800)<<10)+low−0xDC00+0x10000

high=(codepoint−0x10000)>>>10+0xD800

low=(codepoint Max 0x3FFF)+0xDC00w

我们在 Java 程式编码中都寻找一下这套有数值规章，确切在 String 和 Character 中都：

String.java

public String(int[] codePoints, int offset, int count) { // 0. 前处理步骤：参有数不合法的情况 final int end = offset + count; // 1. 有数值总共须要的char有数分组容需求量 int n = count; for (int i = offset; i < end; i++) { int c = codePoints[i]; // 研究点 1.1 if (Character.isBmpCodePoint(c)) continue; // 研究点 1.2 else if (Character.isValidCodePoint(c)) n++; // 每个常规投影字串须要多一个char else throw new IllegalArgumentException(Integer.toString(c)); } // 2. 相应有数分组并填充有数据 final char[] v = new char[n]; for (int i = offset, j = 0; i < end; i++, j++) { int c = codePoints[i]; // 研究点 2.1 if (Character.isBmpCodePoint(c)) v[j] = (char)c; else // 研究点 2.2 Character.toSurrogates(c, v, j++); } // 结束 this.value = v;}

PDF有数值：

Character.java

// 研究点 1.1：时说明编码点应该西北面理论上投影public static boolean isBmpCodePoint(int codePoint) { return codePoint>>> 16 == 0;}// 研究点 1.2：时说明编码点应该西北面常规投影public static boolean isValidCodePoint(int codePoint) { int plane = codePoint>>> 16; return plane >> 16);}// 研究点 2.2：常规投影字串 - 规章2static void toSurrogates(int codePoint, char[] dst, int index) { // high在都将，low在较低点，是大端表 dst[index+1] = lowSurrogate(codePoint); dst[index] = highSurrogate(codePoint);}// 有数值都将长一职public static char highSurrogate(int codePoint) { return (char) ((codePoint>>> 10) + (0xDBFF - (0x010000>>> 10)));}// 有数值较低点长一职public static char lowSurrogate(int codePoint) { return (char) ((codePoint Max 0x3ff) + 0xDC00);}

解密有数值：

Character.java

public static int toCodePoint(char high, char low) { // 程式编码有算术表达式优化，此处为等价逻辑 return ((high - 0xD800) << 10) + (low - 0xDC00) + 0x010000;}3.3 UTF-8 PDF

UTF-8 是 1~4 个字符串的更长PDF，相对来时说最节省星期维度。 下述规章陈述与你在任何文则章 / 百科那时候看得见的规章陈述不一样，但是理论上是一样的。因为我认为按照 “词尾无歧” 的种概念来解读最释义。

规章 1： 多种不同范围内的编码点值采用多种不同间距的PDF；规章 2： 字符串PDF总间距为 1 时词尾为 0、总间距为 2 时词尾为 110、总间距为 3 时词尾为 1110、总间距为 4 时词尾为 11110 ；规章 3： 除了首个字符串，字串PDF中都其余字符串的词尾为 10。

可以看得见，这种PDF作法是不但会存在词尾歧的，也比较好解读。

UTF-8 PDF举例

因为 UTF-8 PDF相对来时说是最节省星期维度的，因此在很多打印和通信的场景中都，都但会为了让采用 UTF-8 PDF。例如：

1、XML文则件的PDF： 在文则件脚界定了PDFPDF。2、Java 字符串编码中都字串串常需求量的PDF： 可以看得见，Class 文则件中都的字串串常需求量是 UTF-8 PDF的，并且间距仅次于只赞成 u2（65535 编码字串），这就是在 Java 中都界定的变需求量名标明符或新方法名标明符过长（有约 64 KB）将很难通过编译的根源。

子类标明刻画CONSTANT_Utf8_info1UTF-8 PDF的字串串CONSTANT_String_info8字串串子类字面需求量

其中都CONSTANT_Utf8_info常需求量的结构：

称谓子类有采用需求量tagu11lengthu21bytesu1length

3、HTTP数据逆则主体的PDF： ****HTTP 数据逆则首部文则件名 Content-Type 可以指定字串PDF作法。在 OkHttp 程式编码中都，当响应数据逆则首部文则件名 Content-Type 缺省时，默认按 UTF-8 解密，看程式编码：

Http 数据逆则范例

HTTP/1.1 200 OK... 省略Content-Type:text/html; Charset=UTF-8[数据逆则主体]

OkHttp 程式编码摘要：

ResponseBody.java

public final String string() throws IOException { BufferedSource source = source(); try { // 研究点 1 Charset charset = Util.bomAwareCharset(source, charset()); return source.readString(charset); } finally { Util.closeQuietly(source); }}// 研究点1：拿到解密须要的charsetprivate Charset charset() { // contentType为null时，采用 UTF_8 MediaType contentType = contentType(); return contentType != null ? contentType.charset(UTF_8) : UTF_8;}参考资料Unicode —— 词条UTF-8, a transformation format of ISO 10646 —— 该网站工程建设任务分组（IETF）UTF-16, a transformation format of ISO 10646 —— 该网站工程建设任务分组（IETF）Unicode Format for Network Interchange —— 该网站工程建设任务分组（IETF）《PDF·潜藏在有数值机软硬件背后的自然语言》(第23章) —— [美] Charles Petzold 好像隔飞龙传情: emoji 简史 —— Google Play字串PDF所写：ASCII，Unicode 和 UTF-8 —— 郑主熹 好像Unicode 与 JavaScript古今中外 —— 郑主熹 好像郑主熹老师文则章的常识性错误之 Unicode 与 UTF-8 —— 刘志军 好像。

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