详解 Unicode、UTF-8、UTF-16背后的编码知识

一、编码与解码

计算机程序信息都是以二进制形式存储，也就是说我们在代码中定义的一个char字符或者一个int整数都会被转换成二进制码储存起来，这个过程可以被称为编码，而将计算机底层的二进制码转换成屏幕上可视的字符的过程则被称为解码。

编码和解码是两个相互依存、缺一不可的过程，它们共同保证了计算机程序信息的准确传输和显示。

二、Unicode

Unicode是一种字符编码标准，它为世界上所有字符分配了一个唯一的编码值。这意味着使用Unicode编码，可以表示任何语言中的任何字符，而不必担心字符集兼容性问题。

Unicode编码的编码空间非常大，可以容纳超过一百万个字符。这使得它可以覆盖世界上所有已知的语言，以及一些尚未被发现的语言。

三、UTF-8

UTF-8是Unicode编码的实现方式之一。UTF-8是一种变长编码，这意味着一个字符可以由一个或多个字节表示。UTF-8的编码方式非常简单，它使用一个字节表示ASCII字符，使用两个字节表示扩展ASCII字符，使用三个字节表示多字节字符。

UTF-8的优点在于它兼容ASCII编码，这意味着所有ASCII字符在UTF-8编码中都是单字节编码。这使得UTF-8非常适合在互联网上使用，因为互联网上大部分数据都是ASCII文本。

四、UTF-16

UTF-16是Unicode编码的另一种实现方式。UTF-16是一种定长编码，这意味着一个字符总是由两个字节表示。UTF-16的编码方式比UTF-8复杂，但它具有更高的效率。

UTF-16的优点在于它可以表示更多的字符，因为它可以使用两个字节来表示一个字符。这使得UTF-16非常适合在需要表示大量字符的场合使用，例如在数据库中。

五、Unicode、UTF-8和UTF-16的比较

Unicode、UTF-8和UTF-16都是非常重要的字符编码格式，它们在计算机系统中扮演着至关重要的作用。

特征	Unicode	UTF-8	UTF-16
编码方式	字符编码标准	变长编码	定长编码
字节数	可变	1-4个字节	2个字节
兼容性	不兼容ASCII	兼容ASCII	不兼容ASCII
效率	低	高	高
适用场合	所有场合	互联网	数据库

六、总结

Unicode、UTF-8和UTF-16都是非常重要的字符编码格式，它们在计算机系统中扮演着至关重要的作用。

Unicode是一种字符编码标准，它为世界上所有字符分配了一个唯一的编码值。UTF-8是Unicode编码的实现方式之一，它是一种变长编码，兼容ASCII编码。UTF-16是Unicode编码的另一种实现方式，它是一种定长编码，具有更高的效率。

在选择字符编码格式时，需要考虑以下因素：

• 字符集：需要表示哪些字符？
• 兼容性：需要与哪些系统兼容？
• 效率：需要多高的效率？

根据这些因素，可以做出合适的字符编码格式选择。