JAVA的中文字符乱码问题一直很让人头疼。特别是在WEB应用中。网上的分析文章和解决方案都很多,但总是针对某些特定情况的。很多次遇到乱码问 题后, 经过极为辛苦的调试和搜索资料后终于解决,满以为自己已经掌握了对付这些字符乱码怪兽的诀窍。可当过段时间,换了个应用或换了个环境,又会碰到那讨厌的火 星文,并再次无所适从。于是下决心好好整理一下中文字符编码问题,以方便自己记忆,也为其他程序员兄弟们提供一份参考。
首先要了解JAVA处理字符的原理。JAVA使用UNICODE来存储字符数据,处理字符时通常有三个步骤:
- 按指定的字符编码形式,从源输入流中读取字符数据
- 以UNICODE编码形式将字符数据存储在内存中
- 按指定的字符编码形式,将字符数据编码并写入目的输出流中。
所以JAVA处理字符时总是经过了两次编码转换,一次是从指定编码转换为UNICODE编码,一次是从UNICODE编码转换为指定编码。如果 在读入时用 错误的形式解码字符,则内存存储的是错误的UNICODE字符。而从最初文件中读出的字符数据,到最终在屏幕终端显示这些字符,期间经过了应用程序的多次 转换。如果中间某次字符处理,用错误的编码方式解码了从输入流读取的字符数据,或用错误的编码方式将字符写入输出流,则下一个字符数据的接收者就会编解码 出错,从而导致最终显示乱码。
这一点,是我们分析字符编码问题以及解决问题的指导思想。
好,现在我们开始一只只的解决这些乱码怪兽。
一、在JAVA文件中硬编码中文字符,在eclipse中运行,控制台输出了乱码。
例如,我们在JAVA文件中写入以下代码:
String text = "大家好";
System.out.println(text);
如果我们是在eclipse里编译运行,可能看到的结果是类似这样的乱码:????。那么,这是为什么呢?
我们先来看看整个字符的转换过程。
1. 在eclipse窗口中输入中文字符,并保存成UTF-8的JAVA文件。这里发生了多次字符编码转换。不过因为我们相信eclipse的正确性,所以我们不用分析其中的过程,只需要相信保存下的JAVA文件确实是UTF-8格式。
2. 在eclipse中编译运行此JAVA文件。这里有必要详细分析一下编译和运行时的字符编码转换。
- 编译:我们用javac编译JAVA文件时,javac不会智能到猜出你所要编译的文件是什么编码类型的,所以它需要指定读取文件所用的编码类型。默认 javac使用平台缺省的字符编码类型来解析JAVA文件。平台缺省编码是操作系统决定的,我们使用的是中文操作系统,语言区域设置通常都是中国大陆,所 以平台缺省编码类型通常是GBK。这个编码类型我们可以在JAVA中使用System.getProperty("file.encoding")来查 看。所以javac会默认使用GBK来解析JAVA文件。如果我们要改变javac所用的编码类型,就要加上-encoding参数,如javac -encoding utf-8 Test.java。
这里要另外提一下的是eclipse使用的是内置的编译器,并不能添加参数,如果要为javac添加参数则建议使用ANT来编译。不过这并非出现乱码的原因,因为eclipse可以为每个JAVA文件设置字符编码类型,而内置编译器会根据此设置来编译JAVA文件。
- 运行:编译后字符数据会以UNICODE格式存入字节码文件中。然后eclipse会调用java命令来运行此字节码文件。因为字节码中的字符总是 UNICODE格式,所以java读取字节码文件并没有编码转换过程。虚拟机读取文件后,字符数据便以UNICODE格式存储在内存中了。
3. 调用System.out.println来输出字符。这里又发生了字符编码转换。
System.out.println使用了PrintStream类来输出字符数据至控制台。PrintStream会使用平台缺省的编码方 式来输出字 符。我们的中文系统上缺省方式为GBK,所以内存中的UNICODE字符被转码成了GBK格式,并送到了操作系统的输出服务中。因为我们操作系统是中文系 统,所以往终端显示设备上打印字符时使用的也是GBK编码。如果到这一步,我们的字符其实不再是GBK编码的话,终端就会显示出乱码。
那么,在eclipse运行带中文字符的JAVA文件,控制台显示了乱码,是在哪一步转换错误呢?我们一步步来分析。
- 保存JAVA文件成UTF-8后,如果再次打开你没有看到乱码,说明这步是正确的。
- 用eclipse本身来编译运行JAVA文件,应该没有问题。
- System.out.println会把内存中正确的UNICODE字符编码成GBK,然后发到eclipse的控制台去。等等,我们看到在Run Configuration对话框的Common标签里,控制台的字符编码被设置成了UTF-8!问题就在这里。System.out.println已 经把字符编码成了GBK,而控制台仍然以UTF-8的格式读取字符,自然会出现乱码。
将控制台的字符编码设置为GBK,乱码问题解决。
(这里补充一点:eclipse的控制台编码是继承了workspace的设置的,通常控制台编码里没有GBK的选项而且不能输入。我们可以先 在 workspace的编码设置中输入GBK,然后在控制台的设置中就可以看到GBK的选项了,设置好后再把workspace的字符编码设置改回utf- 8就是。)
二、JSP文件中硬编码中文字符,在浏览器上显示乱码。
我们用eclipse编写一个JSP页面,使用tomcat浏览这个页面时,整个页面的中文字符都是乱码。这是什么原因呢?
JSP页面从编写到在浏览器上浏览,总共有四次字符编解码。
1. 以某种字符编码保存JSP文件
2. Tomcat以指定编码来读取JSP文件并编译
3. Tomcat向浏览器以指定编码来发送HTML内容
4. 浏览器以指定编码解析HTML内容
这里的四次字符编解码,有一次发生错误最终显示的就会是乱码。我们依次来分析各次的字符编码是如何设置的。
- 保存JSP文件,这是在编辑器中设置的,比如eclipse中,设置文件字符类型为utf-8。
- JSP文件开头的<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=utf-8" pageEncoding="utf-8"%>,其中pageEncoding用来告诉tomcat此文件所用的字符编码。这个编码应该与 eclipse保存文件用的编码一致。Tomcat以此编码方式来读取JSP文件并编译。
- page标签中的contentType用来设置tomcat往浏览器发送HTML内容所使用的编码。这个编码会在HTTP响应头中指定以通知浏览器。
- 浏览器根据HTTP响应头中指定的字符编码来解析HTML内容。如:
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Sep 2008 23:13:31 GMT
Server: Apache/2.2.4 (Win32) mod_jk/1.2.26
Vary: Host,Accept-Encoding
Set-Cookie: JAVA2000_STYLE_ID=1; Domain=www.java2000.net; Expires=Thu, 03-Nov-2011 09:00:10 GMT; Path=/
Content-Encoding: gzip
Transfer-Encoding: chunked
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
另外,HTML中有个标签<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">中也指定了charset。不过这个字符编码只有在当网页保存在本地作为静态网页时有效,因为没有HTTP头,所以 浏览器根据此标签来识别HTML内容的编码方式。
现在在JSP文件中硬编码出现乱码的机会比较小了,因为大家都用了如eclipse的编辑器,基本上可以自动保证这几个编码设置的正确性。现在更多碰到的是在JSP文件中从其他数据源中读取中文字符所产生的乱码问题。
三、在JSP文件中读取字符文件并在页面中显示,中文字符显示为乱码。
比如,我们在JSP文件中使用以下代码:
<%
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("D:\\test.txt"));
String content = reader.readLine();
reader.close();
%>
<%=content%>
test.txt里保存的是中文字符,但在浏览器上看到的乱码。这是个经常见到的问题。我们继续用之前的方法一步步来分析输入和输出流
1. test.txt是以某种编码方式保存中文字符,比如UTF-8。
2. BufferedReader直接读取test.txt的字节内容并以默认方式构造字符串。分析BufferedReader的代码,我们可以看到 BufferedReader调用了FileReader的read方法,而FileReader又调用了FileInputStream的native 的read方法。所谓native的方法,就是操作系统底层方法。那么我们操作系统是中文系统,所以FileInputStream默认用GBK方式读取 文件。因为我们保存test.txt用的是UTF-8,所以在这里读取文件内容使用GBK是错误的编码。
3. <%=content%>其实就是out.print(content),这里又用到了HTTP的输出流JspWriter,于是字符串content又被以JSP的page标签中指定的UTF-8方式编码成字节数组被发送到浏览器端。
4. 浏览器以HTTP头中指定的方式解码字符,这时无论是用GBK还是UTF-8解码,显示的都是乱码。
可见,我们字符编码转换在第二步时出错了,UTF-8的字符串被当做GBK读入了内存中。
解决这个乱码问题有两种方法,一是把test.txt用GBK保存,则FileInputStream能正确读入中文字符;二是使用InputStreamReader来转换字符编码,如:
InputStreamReader sr = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\test.txt"),"utf-8");
BufferedReader reader = new BufferedReader(sr);
这样,JAVA就会用utf-8的方式来从文件中读取字符数据。
另外,我们可以通过在java命令后带上Dfile.encoding参数来指定虚拟机读取文件使用的默认字符编码,例如java -Dfile.encoding=utf-8 Test,这样,我们在JAVA代码里用System.getProperty("file.encoding")取到的值为utf-8。
JAVA的中文字符乱码问题一直很让人头疼。特别是在WEB应用中。网上的分析文章和解决方案都很多,但总是针对某些特定情况的。很多次遇到乱码问 题后, 经过极为辛苦的调试和搜索资料后终于解决,满以为自己已经掌握了对付这些字符乱码怪兽的诀窍。可当过段时间,换了个应用或换了个环境,又会碰到那讨厌的火 星文,并再次无所适从。于是下决心好好整理一下中文字符编码问题,以方便自己记忆,也为其他程序员兄弟们提供一份参考。
首先要了解JAVA处理字符的原理。JAVA使用UNICODE来存储字符数据,处理字符时通常有三个步骤:
- 按指定的字符编码形式,从源输入流中读取字符数据
- 以UNICODE编码形式将字符数据存储在内存中
- 按指定的字符编码形式,将字符数据编码并写入目的输出流中。
所以JAVA处理字符时总是经过了两次编码转换,一次是从指定编码转换为UNICODE编码,一次是从UNICODE编码转换为指定编码。如果 在读入时用 错误的形式解码字符,则内存存储的是错误的UNICODE字符。而从最初文件中读出的字符数据,到最终在屏幕终端显示这些字符,期间经过了应用程序的多次 转换。如果中间某次字符处理,用错误的编码方式解码了从输入流读取的字符数据,或用错误的编码方式将字符写入输出流,则下一个字符数据的接收者就会编解码 出错,从而导致最终显示乱码。
这一点,是我们分析字符编码问题以及解决问题的指导思想。
好,现在我们开始一只只的解决这些乱码怪兽。
一、在JAVA文件中硬编码中文字符,在eclipse中运行,控制台输出了乱码。
例如,我们在JAVA文件中写入以下代码:
String text = "大家好";
System.out.println(text);
如果我们是在eclipse里编译运行,可能看到的结果是类似这样的乱码:????。那么,这是为什么呢?
我们先来看看整个字符的转换过程。
1. 在eclipse窗口中输入中文字符,并保存成UTF-8的JAVA文件。这里发生了多次字符编码转换。不过因为我们相信eclipse的正确性,所以我们不用分析其中的过程,只需要相信保存下的JAVA文件确实是UTF-8格式。
2. 在eclipse中编译运行此JAVA文件。这里有必要详细分析一下编译和运行时的字符编码转换。
- 编译:我们用javac编译JAVA文件时,javac不会智能到猜出你所要编译的文件是什么编码类型的,所以它需要指定读取文件所用的编码类型。默认 javac使用平台缺省的字符编码类型来解析JAVA文件。平台缺省编码是操作系统决定的,我们使用的是中文操作系统,语言区域设置通常都是中国大陆,所 以平台缺省编码类型通常是GBK。这个编码类型我们可以在JAVA中使用System.getProperty("file.encoding")来查 看。所以javac会默认使用GBK来解析JAVA文件。如果我们要改变javac所用的编码类型,就要加上-encoding参数,如javac -encoding utf-8 Test.java。
这里要另外提一下的是eclipse使用的是内置的编译器,并不能添加参数,如果要为javac添加参数则建议使用ANT来编译。不过这并非出现乱码的原因,因为eclipse可以为每个JAVA文件设置字符编码类型,而内置编译器会根据此设置来编译JAVA文件。
- 运行:编译后字符数据会以UNICODE格式存入字节码文件中。然后eclipse会调用java命令来运行此字节码文件。因为字节码中的字符总是 UNICODE格式,所以java读取字节码文件并没有编码转换过程。虚拟机读取文件后,字符数据便以UNICODE格式存储在内存中了。
3. 调用System.out.println来输出字符。这里又发生了字符编码转换。
System.out.println使用了PrintStream类来输出字符数据至控制台。PrintStream会使用平台缺省的编码方 式来输出字 符。我们的中文系统上缺省方式为GBK,所以内存中的UNICODE字符被转码成了GBK格式,并送到了操作系统的输出服务中。因为我们操作系统是中文系 统,所以往终端显示设备上打印字符时使用的也是GBK编码。如果到这一步,我们的字符其实不再是GBK编码的话,终端就会显示出乱码。
那么,在eclipse运行带中文字符的JAVA文件,控制台显示了乱码,是在哪一步转换错误呢?我们一步步来分析。
- 保存JAVA文件成UTF-8后,如果再次打开你没有看到乱码,说明这步是正确的。
- 用eclipse本身来编译运行JAVA文件,应该没有问题。
- System.out.println会把内存中正确的UNICODE字符编码成GBK,然后发到eclipse的控制台去。等等,我们看到在Run Configuration对话框的Common标签里,控制台的字符编码被设置成了UTF-8!问题就在这里。System.out.println已 经把字符编码成了GBK,而控制台仍然以UTF-8的格式读取字符,自然会出现乱码。
将控制台的字符编码设置为GBK,乱码问题解决。
(这里补充一点:eclipse的控制台编码是继承了workspace的设置的,通常控制台编码里没有GBK的选项而且不能输入。我们可以先 在 workspace的编码设置中输入GBK,然后在控制台的设置中就可以看到GBK的选项了,设置好后再把workspace的字符编码设置改回utf- 8就是。)
二、JSP文件中硬编码中文字符,在浏览器上显示乱码。
我们用eclipse编写一个JSP页面,使用tomcat浏览这个页面时,整个页面的中文字符都是乱码。这是什么原因呢?
JSP页面从编写到在浏览器上浏览,总共有四次字符编解码。
1. 以某种字符编码保存JSP文件
2. Tomcat以指定编码来读取JSP文件并编译
3. Tomcat向浏览器以指定编码来发送HTML内容
4. 浏览器以指定编码解析HTML内容
这里的四次字符编解码,有一次发生错误最终显示的就会是乱码。我们依次来分析各次的字符编码是如何设置的。
- 保存JSP文件,这是在编辑器中设置的,比如eclipse中,设置文件字符类型为utf-8。
- JSP文件开头的<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=utf-8" pageEncoding="utf-8"%>,其中pageEncoding用来告诉tomcat此文件所用的字符编码。这个编码应该与 eclipse保存文件用的编码一致。Tomcat以此编码方式来读取JSP文件并编译。
- page标签中的contentType用来设置tomcat往浏览器发送HTML内容所使用的编码。这个编码会在HTTP响应头中指定以通知浏览器。
- 浏览器根据HTTP响应头中指定的字符编码来解析HTML内容。如:
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 01 Sep 2008 23:13:31 GMT
Server: Apache/2.2.4 (Win32) mod_jk/1.2.26
Vary: Host,Accept-Encoding
Set-Cookie: JAVA2000_STYLE_ID=1; Domain=www.java2000.net; Expires=Thu, 03-Nov-2011 09:00:10 GMT; Path=/
Content-Encoding: gzip
Transfer-Encoding: chunked
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
另外,HTML中有个标签<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">中也指定了charset。不过这个字符编码只有在当网页保存在本地作为静态网页时有效,因为没有HTTP头,所以 浏览器根据此标签来识别HTML内容的编码方式。
现在在JSP文件中硬编码出现乱码的机会比较小了,因为大家都用了如eclipse的编辑器,基本上可以自动保证这几个编码设置的正确性。现在更多碰到的是在JSP文件中从其他数据源中读取中文字符所产生的乱码问题。
三、在JSP文件中读取字符文件并在页面中显示,中文字符显示为乱码。
比如,我们在JSP文件中使用以下代码:
<%
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("D:\\test.txt"));
String content = reader.readLine();
reader.close();
%>
<%=content%>
test.txt里保存的是中文字符,但在浏览器上看到的乱码。这是个经常见到的问题。我们继续用之前的方法一步步来分析输入和输出流
1. test.txt是以某种编码方式保存中文字符,比如UTF-8。
2. BufferedReader直接读取test.txt的字节内容并以默认方式构造字符串。分析BufferedReader的代码,我们可以看到 BufferedReader调用了FileReader的read方法,而FileReader又调用了FileInputStream的native 的read方法。所谓native的方法,就是操作系统底层方法。那么我们操作系统是中文系统,所以FileInputStream默认用GBK方式读取 文件。因为我们保存test.txt用的是UTF-8,所以在这里读取文件内容使用GBK是错误的编码。
3. <%=content%>其实就是out.print(content),这里又用到了HTTP的输出流JspWriter,于是字符串content又被以JSP的page标签中指定的UTF-8方式编码成字节数组被发送到浏览器端。
4. 浏览器以HTTP头中指定的方式解码字符,这时无论是用GBK还是UTF-8解码,显示的都是乱码。
可见,我们字符编码转换在第二步时出错了,UTF-8的字符串被当做GBK读入了内存中。
解决这个乱码问题有两种方法,一是把test.txt用GBK保存,则FileInputStream能正确读入中文字符;二是使用InputStreamReader来转换字符编码,如:
InputStreamReader sr = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\test.txt"),"utf-8");
BufferedReader reader = new BufferedReader(sr);
这样,JAVA就会用utf-8的方式来从文件中读取字符数据。
另外,我们可以通过在java命令后带上Dfile.encoding参数来指定虚拟机读取文件使用的默认字符编码,例如java -Dfile.encoding=utf-8 Test,这样,我们在JAVA代码里用System.getProperty("file.encoding")取到的值为utf-8。