java字符串以及字符类型基础

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介绍一下java字符集和字符的编码方式,

首先要区分一下字符集和字符编码.所谓的字符集类似于unicode,GB2312,GBK,ASCII等等.因为一开始只有26个英文字母需要

编一下号.所有用下ASCII就够了,但是随着计算机的发展,有更多的文字需要在计算机中进行表现,包括拉丁文,日文,中文等等,因此各国有发展了

各自国家文字的字符集. 然后为了统一地球,把所有国家的文字集中起来,发展了unicode(废话很多)

unicode一开始是用2个字节(16位)对应一个符号.这跟java中一个char类型的变量所占用的字节数是相等的,没什么问题.但是后来unicode升级了

扩展到了20位(扩展为0x0000-0x10ffff),这样,一个char有时候就不能对应到一个unicode字符集中的一个符号了.

所以就用2个char来表示一个大于0xffff的数值在unicode字符集中所对应的符号.(假设说从0x0000-0xffff个数,每一个对应一个符号,都可以用一个char来表示,

那么,数字0x10ff00所对应的符号就必须用2个char来表示,假设0x10ff00直接用2个char也就是32位来表示,即表示为0x0010,0xff00,但是当读取到0x0010时候,如何判断这个数字是代表0x0010在unicode字符集中对应的一个符号,还是表示0x10ff00数字的高16位,所以我们需要一种编码方式来解决这种歧义.所以这就是编码方式的作用之一)

在java中char类型集采用的是utf-16的编码方式.下面就对utf-16编码方式进行一下介绍.

先介绍一下几个名词: 1.代码点(code point): 表示的是某个字符在unicode字符集中所对应的编号. 比如字符 'A' 对应的代码点(code point)就是0x0041

2. 代码单元(code unit): 规定16位的存储容量就是一个代码单元.

Unicode代码点可以分成17个代码级别（code plane）。第一个代码级别称为基本的多语言级别（basic multilingual plane），代码点从0x0000到0xFFFF，其中包括了经典的Uncode代码；其余16个附加级别，代码点从0x10000带0x10FFFF，其中包括了一些辅助字符（supplementary character）。

Unicode字符集基本平面BMP中的字符(从0x0000到0xFFFF，但必须除开0xD800~0xDFFF这一在Unicode字符集BMP中称之为代理码点的部分(空闲部分) 0xD800到0xDBFF用于第一个代码单元，0xDC00到0xDFFF用于第二个代码单元)，仍然是直接映射关系，亦即这部分字符的字符编号与字符编码是等同的。

而在编码0x10000~0x10FFFF区间内的字符,则用2个代码单元标识.且每个代码单元的值都落在了0xD800-0xDFFF区间内(这样就不会发生歧义)

假设字符X(未知数)的编码在0xFFFF之外,那么字符X有2个代码单元 —— W1和W2。其中W1=110110yyyyyyyyyy（0xD800-0xDBFF）,W2 = 110111xxxxxxxxxx(0xDC00-OxDFFF)。然后，将X的高10位分配给W1的低10位，将X的低10位分配给W2的低10位。这样就可以将20bits的代码点X拆成两个16bits的代码单元。而且这两个代码点正好落在替代区域0xD800-0xDFFF中。

具体举个例子：代码点0x1D56B（一个整数集的算术符号Z）

0x1D56B= 0001 1101 0101 0110 1011

将0x1D56B的高10位0001 1101 01分配给W1的低10位组合成110110 0001 1101 01=0xD875
将0x1D56B的低10位01 0110 1011分配给W2的低10位组合成110111 01 0110 1011=0xDD6B
这样代码点0x1D56B采用UTF-16编码方式，用2个连续的代码单元0xD875和0xDD68表示出了。

由于String内部使用的是char[]来表示字符串,所以String类也使用utf-16编码方式存储字符.

所以我们使用Strinig类的CharAt(index)方法时要多加小心, 返回的char可能落在区间0xD800-0xDFFF中(如果字符串中含有除基本多语言级别之外的字符)

还有一些比如length()方法,只是返回底层char数组的长度,并非实际字符的个数.(当然还有其他一些方法,需要多注意).

参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/27417641

http://blog.csdn.net/fhx19900918/article/details/8135019