编码字符集与字符集编码

编码字符集

ASCII：最先出现的编码字符集，包含了大小写的从A到Z和符号，用8位表示，共258个字符，老美一开始只固定了前127个字符(称为半角)，而后面127个字符是在计算机在其他欧美国家开始使用时扩展的，是扩展字符集(全角)。
GB2312和GBK：当中国开始使用计算机表示汉字时，ASCII已经没有空间可以给汉字字符填充，所以中国索性把两个连在一起的大于127的ASCII字符当作一个汉字，这个方案称为GB2312；当GB2312不足够表示所有汉字时，中国规定两个连在一起的第一个字符大于127的两个ASCII字符当作一个汉字，称为GBK方案。因此会出现：一个汉字字符相当于两个英文字符的情况。
Unicode：当计算机在全世界广泛传播时，出现了许多编码字符集，各个编码字符集之间无法相互识别，当同时出现在同一篇文档中会出现乱码。因此国际标准组织ISO出台了一套16位的字符编码方案以总括现有的各个编码字符集，称为Unicode。在互联网出现之后，ISO规定了每次传输16位的方案称为UTF-16

字符集编码

Unicode是无法用16位表示所有文字字符的，随着不断有文字填充，必将使用更多位表示，这就将导致ASCII中的半角前面许多位都是0，白白浪费了空间。因此出现了Unicode的字符集编码方案
UTF-16：Unicode最开始的编码方案，笼统地用两个字节表示一个字符，不能解决空间浪费的问题
UTF-8：网络每次传输8位，可变长度的编码方案，可由1~4个字节表示一个字符，增加标识符以表示多少个字节表示一个字符，更加自由，解决了空间浪费问题。但也存在问题，有些文字由于增加了多个标识符，导致需要多个字节表示，如一个汉字字符需要三个字节表示。

Java中的编码字符集

I.java.lang.Character类规定了java使用的编码字符集，从java.lang.Character类注释的解读，我们可以知道：

Java使用了Unicode编码字符集，具体来说Java中的字符数值范围是从0X0000到0x10FFFF，而0x0000到0xFFFF支持UTF-16编码方案，称为BMP(Basic Multilingual Plane 基础多语言面)；大于0XFFFF的字符即是扩展字符，大小相当于两个char类型字符。

char类型只支持BMP(即UTF-16包含的字符)，char类型数据的value是一个Character类型数据，如’\u005CuD840’，它代表的是该char类型数据在Unicode database中指向的字符，即Character类型不等同于char类型，如Character.isLetter(’\u005CuD840’)返回的是false，因为Character.isLetter(char char)要求的是传入一个char类型的数据，但该语句中传入的是Character类型的数据

int类型除了支持BMP外还支持扩展字符，如 Character.isLetter(0x2F81A)返回的是true，0x2F81A是一个扩展字符的数值.

注释原文如下：

		 * <p>A {@code char} value, therefore, represents Basic
		 * Multilingual Plane (BMP) code points, including the surrogate
		 * code points, or code units of the UTF-16 encoding. An
		 * {@code int} value represents all Unicode code points,
		 * including supplementary code points. The lower (least significant)
		 * 21 bits of {@code int} are used to represent Unicode code
		 * points and the upper (most significant) 11 bits must be zero.
		 * Unless otherwise specified, the behavior with respect to
		 * supplementary characters and surrogate {@code char} values is
		 * as follows:
		 *
		 * <ul>
		 * <li>The methods that only accept a {@code char} value cannot support
		 * supplementary characters. They treat {@code char} values from the
		 * surrogate ranges as undefined characters. For example,
		 * {@code Character.isLetter('\u005CuD840')} returns {@code false}, even though
		 * this specific value if followed by any low-surrogate value in a string
		 * would represent a letter.
		 *
		 * <li>The methods that accept an {@code int} value support all
		 * Unicode characters, including supplementary characters. For
		 * example, {@code Character.isLetter(0x2F81A)} returns
		 * {@code true} because the code point value represents a letter
		 * (a CJK ideograph).
		 * </ul>
		 *
		 * <p>In the Java SE API documentation, <em>Unicode code point</em> is
		 * used for character values in the range between U+0000 and U+10FFFF,
		 * and <em>Unicode code unit</em> is used for 16-bit
		 * {@code char} values that are code units of the <em>UTF-16</em>

II.Character类中提供了判断字符是BMP还是扩展字符的方法

		public static final char MIN_VALUE = '\u0000';
		
		public static final char MAX_VALUE = '\uFFFF';					

		public static final int MIN_CODE_POINT = 0x000000;
		
		public static final int MAX_CODE_POINT = 0X10FFFF;

		public static boolean isBmpCodePoint(int codePoint) {
	        return codePoint >>> 16 == 0;
	        // Optimized form of:
	        //     codePoint >= MIN_VALUE && codePoint <= MAX_VALUE
	        // We consistently use logical shift (>>>) to facilitate
	        // additional runtime optimizations.
	    }

		public static boolean isValidCodePoint(int codePoint) {
	        // Optimized form of:
	        //     codePoint >= MIN_CODE_POINT && codePoint <= MAX_CODE_POINT
	        int plane = codePoint >>> 16;
	        return plane < ((MAX_CODE_POINT + 1) >>> 16);
	    }

提供了将扩展字符从数值转为字符类型的方法

		//从此处我们可以发现，一个扩展字符相当两个char类字符
		static void toSurrogates(int codePoint, char[] dst, int index) {
	        // We write elements "backwards" to guarantee all-or-nothing
	        dst[index+1] = lowSurrogate(codePoint);
	        dst[index] = highSurrogate(codePoint);
	    }