'UTF-8'
UTF-8 定义
UTF-8（Unicode 转换格式-8）是一种可变宽度字符编码，可以表示 Unicode 标准中的所有字符。它广泛应用于计算机系统和应用程序中，用于以多种语言和脚本编码和解码文本信息。
UTF-8 的工作原理
- UTF-8 使用可变数量的字节来表示字符，范围从 1 到 4 字节。
- 基本的 ASCII 字符（0-127）在 UTF-8 中由一个字节表示，与 ASCII 向后兼容。
- ASCII 范围之外的字符使用多个字节表示。第一个字节指定需要多少字节，后续字节包含表示字符的特定位图模式。
- UTF-8 设计为自同步的，意味着即使在传输中丢失或损坏了一些字节，解码器仍然可以确定正确的字符边界。
UTF-8 的优势
- 通用字符集：UTF-8 可以表示 Unicode 标准中的所有字符，使其适用于多语言应用和网站。
- 向后兼容：UTF-8 与 ASCII 向后兼容，确保现有的 ASCII 编码数据仍然是有效的 UTF-8 编码数据。
- 紧凑的表示：UTF-8 使用可变宽度编码方案，这意味着许多语言中的常见字符由较少的字节表示，从而使数据存储更为紧凑。
- 广泛支持：UTF-8 得到了操作系统、编程语言和网络浏览器的广泛支持，使其成为互联网文本编码的实际标准。
示例
为了更好地理解 UTF-8 的工作原理，请考虑编码“你”字（在中文中意为“你”）的示例：
- “你”字的 Unicode 代码点为 U+4F60。
- UTF-8 根据代码点值决定需要多少字节。由于 U+4F60 落在 0x0800 到 0xFFFF 的范围内，因此需要三个字节。
- U+4F60 的二进制表示为 0100111101100000。
- 根据 UTF-8 编码规则：
- 第一个字节以三个“1”位和一个“0”位开头，并有两位可用于存储代码点值。在这种情况下，第一个字节应为 11100010。
- 剩余的两个字节以“10”开头，后跟代码点值中的六位。在这种情况下，第二个字节应为 10011111，第三个字节应为 10100000。
- 因此，“你”字的 UTF-8 表示为 11100010 10011111 10100000。
在网络应用和系统中的使用
由于其广泛的支持和兼容性，UTF-8 已成为网络应用和系统的主导字符编码。以下是 UTF-8 常用的一些用例：
- 国际化：UTF-8 使网络应用能够支持多种语言和脚本，而无需单独的编码或转换。
- 数据库存储：以 UTF-8 存储文本数据可以存储多语言内容，并确保在不同数据库之间交换数据时的兼容性。
- HTTP 通信：UTF-8 经常用作 HTTP 请求和响应的字符编码，确保互联网上传输的数据被不同系统正确解释。
- 内容管理系统：UTF-8 对于处理用户生成的各种语言内容的内容管理系统非常重要，确保内容的正确显示和存储。
相关术语
- Unicode：Unicode 是一种字符编码标准，为所有语言和脚本中的每个字符分配一个唯一的代码点。UTF-8 是用于表示 Unicode 字符的一种编码方案。
- ASCII：ASCII（美国信息交换标准代码）是一种字符编码标准，使用 7 位（二进制，总共 8 位）数字表示英语字母、数字和常见符号的基本字符。
- UTF-16：UTF-16 是另一种可变宽度字符编码方案，使用 2 或 4 字节表示 Unicode 字符。与 UTF-8 相比，它在大多数常见字符上占用更多的存储空间，但仍然在某些系统中广泛使用。
- 字符编码：字符编码定义了二进制数据与字符或符号之间的映射。它确定了文本信息在计算机系统中的存储和显示方式。