作为一个程序员，一个中国的程序员，想来“乱码”问题基本上都遇到过，也为之头疼过。出现乱码问题的根本原因是编码与解码使用了不同而且不兼容的“标准”，在国内一般出现在中文的编解码过程中。
我们平时常见的编码有Unicode，GBK，ASCII，utf8，utf16，ISO8859-1等，弄清这些编码之间的关系，就不难理解“乱码”出现的原因以及解决办法。
所谓字符集编码其实就是将字符（包括英文字符、特殊符号，控制字符，数字，汉子等）与计算机中的一个数字（二进制存储）一一对应起来，用这个数字来表示该字符，存储该字符的时候就存储这个数字。比如a对应数字97。因此，理解编码很简单，所有的编码都是字符与数字的一种对应关系。
ASCII编码：
计算机最早出现在美国，因此老美搞编码只需要对26个英文字符大小写以及常用的字符对应数字就可以了，这种对应就是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息互换标准代码）码。标准ASCII 码使用7 位二进制数来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号， 以及在美式英语中使用的特殊控制字符。这样可以表示27=128个字符。标准ASCII码的最高位恒为0，没有使用。
iso8859-1：
随着计算机的推广，世界各地都开始使用计算机。各国不同语言对字符编码提出了新的需求，原ASCII的128个字符已经显得严重不足。那怎么办呢，ASCII码不是只用了一个字节中的7位吗，还剩余1位呢？那就赶紧用上吧！于是人们把编码扩展到了8位，即256个字符的编码，这就是ISO8859-1。这种扩展保持了与ASCII的兼容性，即最高位为0的ISO8859-1编码等同于ASCII码。
GBK码：
等到计算机进入中国，人们又头疼了。常用汉字就有6000多个，像ASCII那样用一个字节来编码撑爆了也不够啊。但是这难不倒智慧的中国人们，我们直接定下标准：小于127的字符与原意义相同（保持与ASCII的兼容性），但是两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字。这样我们就凑出来了7000多个简体汉字的编码了。此外，这些编码还对ASCII码中已有的标点、数字、字母都用两字节重新编码，这就是通常说的“全角”字符。这种编码就是GB2312。
但是中国的汉字实在太多了，GB2312还是不够用，一些不常用的汉字还是显示不出来啊。于是我们不得不继续挖掘GB2312的潜能，干脆只要求第一个字节大于127而不管后一个字节的大小了。这种扩展之后的编码方案称为GBK。
Unicode码：
中国造出了GBK编码，其他国家呢，他们也要显示自己的文字啊。于是各个国家都搞出了一套自己的编码标准，结果相互之间谁也不懂谁的编码，互不兼容。这样不行啊，于是乎ISO（国际标谁化组织）不得不站出来说话了：“你们都不要各自搞编码了，我给你们搞一套统一的！”。于是ISO搞了一个全球统一的字符集编码方案，叫UCS(Universal Character Set)，俗称Unicode。
Unicode标准最早是1991年发布了，目前实际应用的版本是UCS-2，即使用两个字节编码字符。这样理论上一共可以编码216=65536个字符，基本能够满足各种语言的需求。
UTF8、UTF16码：
其实Unicode码已经完美解决编码国际化问题了，那utf8和utf16又是神马东东，用来解决什么问题呢？
前面已经说过，编码只是字符与数字的一种对应关系，这完全是一个数学问题，跟计算机和存储以及网络都没有半毛钱关系。Unicode码就是这样一种对应关系，它并没有涉及到如何存储以及传输的问题。看下面一个例子：
假如某个字符的Unicode编码为0xabcd，也就是两个字节。那存储的时候是哪个字节在前哪个在后呢？网络传输的时候又是先传输哪个字节呢？计算机从文件中读取到0xabcd又是怎么知道这是两个ASCII码还是一个Unicode码呢？
因此需要一种统一的存储和传输格式来标示Unicode码。这种统一的实现方式称为Unicode转换格式（Unicode Transformation Format，简称为UTF）。编码utf8和utf16就是因此而产生的。
其中utf16与16位的Unicode码完全对应。在Mac和普通PC上，对于字节顺序的理解是不一致的。比如MAC是从低字节开始读取的，因此前文的0xabcd如果按照所见的顺序存储，则会被MAC认为是0xcdab,而windows会从高字节开始读取，得到的是0xabcd，这样根据Unicode码表对应出来的字符就不一致了。
因此，utf16使用了大端序（Big-Endian，简写为UTF-16 BE）、小端序（Little-Endian，简写为UTF-16 LE）以及BOM（byte order mark）的概念。如果在windows上用记事本写上一些中文字符并以Unicode码格式保存，然后使用十六进制查看器打开即可以看到文件的前两个字节为0xfffe(0xfffe在Unicode码中不对应字符),用来标记使用小端序存储（windows平台默认使用小端序）,下图为中文“你好”二字在windows7上的十六进制数据。
由于Unicode统一采用16位二进制编码字符，试想一篇英文文章如果用UTF16来存储的话整整比用ASCII存储多占用一倍的存储空间（英文字符的Unicode码高字节是0），这样白白的浪费让人于心不忍啊。于是utf8诞生了。utf8是一种变长编码，根据不同的Unicode码值采用不同的存储长度。那么问题又来了，既然是变长的系统怎么知道几个字节表示一个字符编码呢？对于这类问题计算机中通用的处理方式就是使用标志位，就像ip段的划分一样。具体如下：
0xxxxxxx,如果是这样的01串,也就是以0开头后面是啥就不用管了XX代表任意bit.就表示把一个字节做为一个单元.就跟ASCII完全一样.
110xxxxx 10xxxxxx.如果是这样的格式,则把两个字节当一个单元
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 如果是这种格式则是三个字节当一个单元.
由于utf8可能不止一个字节，因此存储时同样需要标记从哪端读取之类的，因此类似utf16编码，utf8同样有大端序、小端序和BOM的概念。
Unicode码的发展
Unicode码采用16位编码世界字符其实还是有点捉襟见肘的。因此从 Unicode 3.1 版本开始，设立了16个辅助平面（相当于Unicode码又扩充了4位），使 Unicode 的可使用空间由六万多字增至约一百万字。用白话说就是增加了几个区段，比如原始版本的Unicode码的范围是0x0000 ~ 0xffff，第一辅助平面的范围是0x10000~0x1FFFD,第二辅助平面的范围是0x20000 ~ 0x2FFFD,……
最新版的Unicode码规范提出了UCS-4，即使用4字节做Unicode编码。类似前面的utf16，对于UCS-4的Unicode码，可以采用utf32来存储，同样需要定义大小端序和BOM信息。