中文顯示原理研究(轉)

post0發表於2007-08-11
中文顯示原理研究(轉)[@more@]

預備知識:

 1.位元組和unicode

  Java核心是unicode的,就連class檔案也是,但是很多媒體,包括檔案/流的儲存方式

  是使用位元組流的。 因此Java要對這些位元組流經行轉化。char是unicode的,而byte是位元組.

  Java中byte/char互轉的函式在sun.io的包中間有。其中ByteToCharConverter類是中排程,

  可以用來告訴你,你用的Convertor。其中兩個很常用的靜態函式是

   public static ByteToCharConverter getDefault() ;

   public static ByteToCharConverter getConverter(String encoding);

  如果你不指定converter,則系統會自動使用當前的Encoding,GB平臺上用GBK,EN平臺上用

  8859_1

  

  我們來就一個簡單的例子:

     "你"的gb碼是:0xC4E3 ,unicode是0x4F60

     你用:

     --encoding="gb2312";

     --byte b[]={(byte)'u00c4',(byte)'u00E3'};

     --convertor=ByteToCharConverter.getConverter(encoding);

     --char [] c=converter.convertAll(b);

     --for(int i=0;i     --{

     -- System.out.println(Integer.toHexString(c[ i]));

     --}

     --列印出來是0x4F60

     --但是如果使用8859_1的編碼,列印出來是

     --0x00C4,0x00E3

     ----例1

     反過來:

     --encoding="gb2312";

        char c[]={'u4F60'};

        convertor=ByteToCharConverter.getConverter(encoding);

     --byte [] b=converter.convertAll(c);

     --for(int i=0;i     --{

     -- System.out.println(Integer.toHexString(b[i]));

     --}

      --列印出來是:0xC4,0xE3

      ----例2

      --如果用8859_1就是0x3F,?號,表示無法轉化      --

      很多中文問題就是從這兩個最簡單的類派生出來的。而卻有很多類  

  不直接支援把Encoding輸入,這給我們帶來諸多不便。很多程式難得用encoding

  了,直接用default的encoding,這就給我們移植帶來了很多困難

  --

  2.UTF-8

  --UTF-8是和Unicode一一對應的,其實現很簡單

  --

   -- 7位的Unicode: 0 _ _ _ _ _ _ _

  --11位的Unicode: 1 1 0 _ _ _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _

  --16位的Unicode: 1 1 1 0 _ _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _

  --21位的Unicode: 1 1 1 1 0 _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _

  --大多數情況是隻使用到16位以下的Unicode:

  --"你"的gb碼是:0xC4E3 ,unicode是0x4F60

  --我們還是用上面的例子

  --  --例1:0xC4E3的二進位制:

  --  --    1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1

  --  --    由於只有兩位我們按照兩位的編碼來排,但是我們發現這行不通,

  --  --    因為第7位不是0因此,返回"?"

  --  --   

  --  --例2:0x4F60的二進位制:

  --  --    0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0

  --  --    我們用UTF-8補齊,變成:

  --  --    11100100 10111101 10100000

  --  --    E4--BD-- A0

  --  --    於是返回0xE4,0xBD,0xA0

  --  --

  3.String和byte[]

  --String其實核心是char[],然而要把byte轉化成String,必須經過編碼。

  --String.length()其實就是char陣列的長度,如果使用不同的編碼,很可

  --能會錯分,造成散字和亂碼。

  --例:

  ----byte [] b={(byte)'u00c4',(byte)'u00e3'};

  ----String str=new String(b,encoding);  ----

  ----如果encoding=8859_1,會有兩個字,但是encoding=gb2312只有一個字  ----

  --這個問題在處理分頁是經常發生

  4.Reader,Writer/InputStream,OutputStream

  --Reader和Writer核心是char,InputStream和OutputStream核心是byte。

  --但是Reader和Writer的主要目的是要把Char讀/寫InputStream/OutputStream

--一個reader的例子:

--檔案test.txt只有一個"你"字,0xC4,0xE3--

--String encoding=;

--InputStreamReader reader=new InputStreamReader(

----new FileInputStream("text.txt"),encoding);

--char []c=new char[10];

--int length=reader.read(c);

--for(int i=0;i----System.out.println(c[i]);

  --如果encoding是gb2312,則只有一個字元,如果encoding=8859_1,則有兩個字元

  --------

--

--

  

   ----

 2.我們要對Java的編譯器有所瞭解:

 --javac -encoding

  我們常常沒有用到ENCODING這個引數。其實Encoding這個引數對於跨平臺的操作是很重要的。

  如果沒有指定Encoding,則按照系統的預設Encoding,gb平臺上是gb2312,英文平臺上是ISO8859_1。 

 --Java的編譯器實際上是呼叫sun.tools.javac.Main的類,對檔案進行編譯,這個類 --

 有compile函式中間有一個encoding的變數,-encoding的引數其實直接傳給encoding變數。

 編譯器就是根據這個變數來讀取java檔案的,然後把用UTF-8形式編譯成class檔案。

 一個例子:

 --public void test()

 --{

 ----String str="你";

 ----FileWriter write=new FileWriter("test.txt");

 ----write.write(str);

 ----write.close();

 --}

 ----例3

--如果用gb2312編譯,你會找到E4 BD A0的欄位

--

--如果用8859_1編譯,

--00C4 00E3的二進位制:

--00000000 11000100 00000000 11100011--

--因為每個字元都大於7位,因此用11位編碼:

--11000001 10000100 11000011 10100011

--C1-- 84-- C3--  A3

--你會找到C1 84 C3 A3 --

    

  但是我們往往忽略掉這個引數,因此這樣往往會有跨平臺的問題:

  --  例3在中文平臺上編譯,生成ZhClass

  --  例3在英文平臺上編譯,輸出EnClass

  --1.  ZhClass在中文平臺上執行OK,但是在英文平臺上不行

  --2.  EnClass在英文平臺上執行OK,但是在中文平臺上不行

  原因:

 --1.在中文平臺上編譯後,其實str在執行態的char[]是0x4F60, ----

 --在中文平臺上執行,FileWriter的預設編碼是gb2312,因此

 --CharToByteConverter會自動用呼叫gb2312的converter,把str轉化

 --成byte輸入到FileOutputStream中,於是0xC4,0xE3放進了檔案。

 --但是如果是在英文平臺下,CharToByteConverter的預設值是8859_1,

 --FileWriter會自動呼叫8859_1去轉化str,但是他無法解釋,因此他會

 --輸出"?" ----

 --2. 在英文平臺上編譯後,其實str在執行態的char[]是0x00C4 0x00E3, ----

 --在中文平臺上執行,中文無法識別,因此會出現??

 --  在英文平臺上,0x00C4--&gt0xC4,0x00E3->0xE3,因此0xC4,0xE3被放進了

 --檔案

----

1.對於JSP正文的解釋:

--Tomcat首先看一下你的葉面中有沒有"--地方設定response.setContentType(..);按照encoding的來讀,沒有他按照8859_1

--讀取檔案,然後用UTF-8寫成.java檔案,然後用sun.tools.Main去讀取這個檔案,

--(當然它使用UTF-8去讀),然後編譯成class檔案

--setContentType改變的是out的屬性,out變數預設的encoding是8859_1

2.對Parameter的解釋

--很不幸Parameter只有ISO8859_1的解釋,這個質料可以在servlet的實現程式碼中找到。

3.對include的解釋

格式的,但是很不幸,由於那個寫"org.apache.jasper.compiler.Parser"的人

在陣列JspUtil.ValidAttribute[]忘記加了一個引數:encoding,因此導致不支

持這種方式。你完全可以編譯原始碼,加上對encoding的支援

總結:

如果你在NT底下,最簡單的方法就是欺騙java,不加任何Encoding變數:

你好

結果:你好你

但這種方法侷限性較大,比如對上傳的文章分段,這樣的做法是死定的,最好的

解決方案是用這種方案:

你好

必讀好文,但解決方案不敢恭維

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1.網頁傳引數不提倡用get方法,而且使用者可以調整是否用utf-8傳送

2.建議jsp中最好不要用,實際上加不加這句都有實現中文正常顯示的方案,我認為不加方便些,至少不用寫這些程式碼,如下的配置我認為可以使中文正常顯示:

a.所有的javabean用iso8859-1編譯

b.jsp檔案中不要寫以上charset=gb2312的語句(寫了反而錯)

在tomcat情況下注意以上2點就行---了,等等,對於其他有可能不行的jsp伺服器,加上以下

c.伺服器上的作業系統語言設為英文(像沒有裝類似bluepoint中文系統的linux一般本來就是英文)

就行---了

誰要是還不對,請報告....

Re:必讀好文,但解決方案不敢恭維

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Tomcat的引數問題無論是GET或是POST方式都是用8859_1編碼的。這個可以看Tomcat Servlet實現的原始碼:

a) 對於POST方法

 javax.servlet.http.HttpUtils的parsePostData方法: (對於POST的Form資料)

 String postedBody = new String(postedBytes, 0, len, "8859_1");)這裡是沒有問題的因為中文都會用%來說明。但是 parseName這個函式,卻沒有把是中文的東西整合起來,他只是簡單的拼湊,因此可以認定他是使用8859_1的編碼規則

  sb.append((char) Integer.parseInt(s.substring(i+1, i+3), 16));

----  i += 2;

--

b) 對於GET方法

 org.apache.tomcat.service.http.HttpRequestAdapter

   -- line=new String(buf, 0, count,

       Constants.CharacterEncoding.Default);

----Constants.CharacterEncoding.Default=8859_1

 這段程式碼不好跟蹤,千萬不要被一些假象迷惑住。HttpRequestAdapter是從RequestImpl中派生的。但是,實際上用8080埠的 Server並沒有直接用到RequestImpl,而是用了HttpRequestAdapter來獲得queryString

對於加不加encoding,我保留我的意見,因為如果要解決上傳檔案分頁問題,必須要用他來編碼。而且編碼能保證在一些Beans當中的傳遞性。

看來我要在這裡說明一下了

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Tomcat 僅僅是一個對jsp1.1,servlet2.2的一個標準的實現,我們不應該要求這個免費軟體在細緻末節上和效能上都面面俱到,它主要考慮的英文使用者, 這也是為什麼不作特殊轉換我們的漢字用url方法傳遞有問題的原因,我們大部分瀏覽器ie其高階設定中始終以utf-8傳送url的選項預設是選上的,如果說這是tomcat的bug也是可以的,另外Tomcat不管當前的作業系統是什麼語言,好像都按iso8859去編譯jsp,我覺得也有點欠妥,但是不管怎麼說,新標準的實現和熱門的軟體在語言的支援方面永遠都是先考慮英文

我的方案什麼說要好一些呢

1.還是那句話,英文國家的軟體永遠都是先考慮英文,java虛擬機器的規範中要求虛擬機器內部必須實現iso8859,unicode,UTF-8三種,其他的不作要求,我們用的 jdk中的虛擬機器就是這樣,嵌入式的就更不用說了,也就是說其他的ENCODE都很可能不是java虛擬機器內部直接支援的,我們的中文自然也不在其列,需要外部的包支援轉換,sun jdk應該在i18n.jar中,用iso8859速度最快,不需要其它呼叫和交換什麼的,更沒有讀包的io操作

2.至少少寫了程式碼,沒有額外操作,簡潔的風格誰不喜歡

3.所寫的jsp頁面國際性化好,我才寫了一個jsp+javabeans的聊天室軟體(沒有用到servlet,jsp真的確實很好),同樣的程式美國人用他們的瀏覽器進入就是英文介面,中文進入就是中文介面,如果加上charset=gb2312至少很麻煩

4.限定了gb2312,如果使用者要用GBK,怎麼辦,不加更好,不管什麼的字符集,只要我當前瀏覽器設定的是,我就能顯示出來

總結:無論從速度上,開發效率上,和可擴充套件性上考慮,我的方案都比你的好,另外,我找不到你的方案比我的好的地方.

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