Unicode编码和UTF-8编码的关系

1    Unicode编码的由来

因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255

由于计算机是美国人发明的，因此，最早只有127个字符被编码到计算机里，也就是大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码，比如大写字母A的编码是65，小写字母z的编码是122。

但是要处理中文显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。

你可以想得到的是，全世界有上百种语言，日本把日文编到Shift_JIS里，韩国把韩文编到Euc-kr里，各国有各国的标准，就会不可避免地出现冲突，结果就是，在多语言混合的文本中，显示出来会有乱码。

因此，Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。Unicode标准也在不断发展，但最常用的是用两个字节表示一个字符（如果要用到非常偏僻的字符，就需要4个字节）。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

2    UTF-8编码

新的问题又出现了：如果统一成Unicode编码，乱码问题从此消失了。但是，如果你写的文本基本上全部是英文的话，用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间，在存储和传输上就十分不划算。

所以，本着节约的精神，又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符，用UTF-8编码就能节省空间：

（UTF 是英文 Unicode Transformation Format 的缩写，意为把 Unicode 字符转换为某种格式。UTF 系列编码方案（UTF-8、UTF-16、UTF-32）均是由 Unicode 编码方案衍变而来，以适应不同的数据存储或传递，它们都可以完全表示 Unicode 标准中的所有字符。目前，这些衍变方案中 UTF-8 被广泛使用，而 UTF-16 和 UTF-32 则很少被使用。）

从上面的表格还可以发现，UTF-8编码有一个额外的好处，就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分，所以，大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。

3    Unicode编码和UTF-8编码的转换

搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系，我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式：

在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。

用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件：

浏览网页的时候，服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器。所以你看到很多网页的源码上会有类似的信息，表示该网页正是用的UTF-8编码。

在最新的Python 3版本中，字符串是以Unicode编码的

4  实例

"parts": [{"exam_results": "\u7b56\u7565\u7ed3\u679c\uff1a\u6307\u6807\u6295\u7968\u63a8\u9001\u5f02\u5e38\uff0c/n\u6307\u6807\u7ed3\u679c\uff1a\u4f4e\u52a0\u603b\u503c\u5f3a\u5316\u6307\u6807\u8868\u73b0\u6b63\u5e38\uff0c\u9ad8\u52a0\u603b\u503c\u5f3a\u5316\u6307\u6807\u8868\u73b0\u6b63\u5e38\uff0c", 

{"device_results": [{"device_name": "A-38#", "device_guid": "7b380b2f-1b71-4c00-8a81-01feed2820ab", "device_state": 2, "mrid": "", "parts": [{"exam_results": "策略结果：指标投票推送异常，/n指标结果：低加总值强化指标表现正常，高加总值强化指标表现正常，"

5  其它编码

最早的编码是iso8859-1,和ascii编码相似。但为了方便表示各种各样的语言,逐渐出现了很多标准编码,重要的有如下几个：

iso8859-1

属于单字节编码,最多能表示的字符范围是0-255,应用于英文系列。比如,字母a的编码为0x61=97。由于是单字节编码,和计算机最基础的表示单位一致,所以很多时候,仍旧使用 iso8859-1编码来表示。而且在很多协议上,默认使用该编码。比如,虽然"中文"两个字不存在iso8859-1编码,以gb2312编码为例,应该是"d6d0 cec4"两个字符,使用iso8859-1编码的时候则将它拆开为4个字节来表示:"d6 d0 ce c4"(事实上,在进行存储的时候,也是以字节为单位处理的)。而如果是UTF编码,则是6个字节"e4 b8 ad e6 96 87"。很明显,这种表示方法还需要以另一种编码为基础。

 GB2312/GBK

这就是汉子的国标码,专门用来表示汉字,是双字节编码,而英文字母和iso8859-1一致(兼容iso8859-1编码)。其中gbk编码能够用来同时表示繁体字和简体字,而 gb2312只能表示简体字,gbk是兼容gb2312编码的。

参考资料

【1】https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017075323632896

【2】https://www.cnblogs.com/huangchenggener/p/10983866.html    Unicode、UTF－8 和 ISO8859-1和乱码问题