一、字符编码和字符集
1、字符编码
计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来，称为解码 。
如说，按照A规则存储，同样按照A规则解析，那么就能显示正确的文本f符号。反之，按照A规则存储，再按照B规则解析，就会导致乱码现象。
字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。
在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示（因为计算机用高电平和低电平分别表示1和0），例如，像a、b、c、d这样的52个字母（包括大写）以及0、1等数字还有一些常用的符号（例如*、#、@等）在计算机中存储时也要使用二进制数来表示，而具体用哪些二进制数字表示哪个符号，当然每个人都可以约定自己的一套（这就叫编码），而大家如果要想互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的编码规则，于是美国有关的标准化组织就出台了ASCII编码，统一规定了上述常用符号用哪些二进制数来表示 。
2、字符集
字符集 Charset ：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。
计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。
可见，当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。
1）、ASCII字符集
ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。
基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。
| Bin (二进制) | Oct (八进制) | Dec (十进制) | Hex (十六进制) | 缩写/字符 | 解释 |
| 0000 0000 | 00 | 0 | 0x00 | NUL(null) | 空字符 |
| 0000 0001 | 01 | 1 | 0x01 | SOH(start of headline) | 标题开始 |
| 0000 0010 | 02 | 2 | 0x02 | STX (start of text) | 正文开始 |
| 0000 0011 | 03 | 3 | 0x03 | ETX (end of text) | 正文结束 |
| ... | ... | ... | ... | ... | ... |
| 0111 1010 | 0172 | 122 | 0x7A | z | 小写字母z |
| 0111 1011 | 0173 | 123 | 0x7B | { | 开花括号 |
| 0111 1100 | 0174 | 124 | 0x7C | | | 垂线 |
| 0111 1101 | 0175 | 125 | 0x7D | } | 闭花括号 |
| 0111 1110 | 0176 | 126 | 0x7E | ~ | 波浪号 |
| 0111 1111 | 0177 | 127 | 0x7F | DEL (delete) | 删除 |
2）、ISO-8859-1字符集
拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
ISO-5559-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。
3）、GBxxx字符集
GB就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。
GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
GB18030：最新的中文码表。收录汉字70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
4）、Unicode字符集
Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。
它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：
（1）、128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
（2）、拉丁文等字符，需要二个字节编码。
（3）、大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
（4）、其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码。
二、为什么要使用转换流？
在IDEA中，使用 FileReader 读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置，都是默认的 UTF-8 编码，所以没有任何问题。但是，当读取Windows系统中创建的文本文件时，由于Windows系统的默认是GBK编码，就会出现乱码。
如果要读取GBK编码的文本文件，那么就需要使用转换流。
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileReader fileReader = new FileReader("C:\\Users\\miracle\\Desktop\\c.txt");
int read;
while ((read = fileReader.read()) != -1 ) {
System.out.print((char)read);
}
fileReader.close();
}
注意：现在创建txt文件都是UTF-8编码。为了进行演示，可以将txt文件另存为ANSI格式的文件，在简体中文Windows操作系统中，ANSI 编码代表 GB2312编码；
结果如下：
���
那么如何读取GBK编码的文件呢？
public static void main(String[] args) throws IOException {
InputStreamReader fileReader = new InputStreamReader(new FileInputStream("C:\\Users\\miracle\\Desktop\\c.txt"), "GBK");
int read;
while ((read = fileReader.read()) != -1 ) {
System.out.print((char)read);
}
fileReader.close();
}
结果如下：
你好
三、InputStreamReader类
转换流 java.io.InputStreamReader ，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。
1、构造方法
InputStreamReader(InputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例，代码如下：
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");
指定编码读取
public class ReaderDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径,文件为gbk编码
String FileName = "E:\\file_gbk.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
// 创建流对象,指定GBK编码
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");
// 定义变量,保存字符
int read;
// 使用默认编码字符流读取,乱码
while ((read = isr.read()) != ‐1) {
System.out.print((char)read); // ��Һ�
}
isr.close();
// 使用指定编码字符流读取,正常解析
while ((read = isr2.read()) != ‐1) {
System.out.print((char)read);// 大家好
}
isr2.close();
}
}
四、OutputStreamWriter类
转换流 java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
OutputStreamWriter(OutputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例，代码如下：
OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");
指定编码写出
public class OutputDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径
String FileName = "E:\\out.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
// 写出数据
osw.write("你好"); // 保存为6个字节
osw.close();
// 定义文件路径
String FileName2 = "E:\\out2.txt";
// 创建流对象,指定GBK编码
OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
// 写出数据
osw2.write("你好");// 保存为4个字节
osw2.close();
}
}
转换流理解图解
五、转换文件编码
将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。
案例分析
1）、指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
2）、使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。
public class TransDemo {
public static void main(String[] args) {
// 1.定义文件路径
String srcFile = "file_gbk.txt";
String destFile = "file_utf8.txt";
// 2.创建流对象
// 2.1 转换输入流,指定GBK编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(srcFile) , "GBK");
// 2.2 转换输出流,默认utf8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(destFile));
// 3.读写数据
// 3.1 定义数组
char[] cbuf = new char[1024];
// 3.2 定义长度
int len;
// 3.3 循环读取
while ((len = isr.read(cbuf))!=‐1) {
// 循环写出
osw.write(cbuf,0,len);
}
// 4.释放资源
osw.close();
isr.close();
}
}
六、使用转换流读取txt文件的内容
将读取的每行数据append到StringBuffer中。
public class TxtAnalysisTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String lineTxt_cr = null;//行读字符串
String encoding="GBK";
File file = new File("C:\\Users\\miracle\\Desktop\\a.txt");
if(file.isFile() && file.exists()) { //判断文件是否存在
InputStreamReader read = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), encoding);//考虑到编码格式
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(read); // 字符缓冲输入流
StringBuffer xpStr = new StringBuffer(); //文件文本字符串
while((lineTxt_cr = bufferedReader.readLine()) != null){
//处理字符串lineTxt_cr
xpStr.append(lineTxt_cr);
}
// 释放资源
bufferedReader.close();
read.close();
System.out.println(xpStr);
}
}
}