【转】网页编码就是那点事
于江水(昵称潜行者m)2012 年的博文《网页编码就是那点事》,把编码的来龙去脉梳理的清晰有趣,获益匪浅。转载原文如下:
很久很久以前,有一群人,他们决定用 8 个可以开合的晶体管来组合成不同的状态,以表示世界上的万物,他们把这称为字节。再后来,他们又做了一些可以处理这些字节的机器,机器开动了,可以用字节来组合出很多状态,状态开始变来变去,他们就把这机器称为“计算机”。
开始计算机只在美国用。8 位的字节一共可以组合出 256(\(2^8\))种不同的状态。他们把其中的编号从 0 开始的 32 种状态分别规定了特殊的用途,一旦终端、打印机遇上约定好的这些字节被传过来时,就要做一些约定的动作。遇上 0x10
, 终端就换行,遇上 0x07
, 终端就向人们嘟嘟叫,假如遇上 0x1b
, 打印机就打印反白的字,或者终端就用彩色显示字母。他们看到这样很好,于是就把这些 0x20
以下的字节状态称为控制码。
他们又把所有的空格、标点符号、数字、大小写字母分别用连续的字节状态表示,一直编到了第 127 号,这样计算机就可以用不同字节来存储英语的文字了。大家看到这样,都感觉很好,于是大家都把这个方案叫做 ANSI 的 ASCII 编码(American Standard Code for Information Interchange
,美国信息互换标准代码)。当时世界上所有的计算机都用同样的 ASCII 方案来保存英文文字。
后来计算机发展越来越广泛,世界各国为了可以在计算机保存他们的文字,他们决定采用 127 号之后的空位来表示这些新的字母、符号,还加入了很多画表格时需要用下到的横线、竖线、交叉等形状,一直把序号编到了最后一个状态 255。从 128 到 255 这一页的字符集被称扩展字符集。但是原有的编号方法,已经再也放不下更多的编码。
等中国人得到计算机时,已经没有可以利用的字节状态来表示汉字,况且有 6000 多个常用汉字需要保存呢。于是国人就自主研发,把那些 127 号之后的奇异符号们直接取消掉。规定:一个小于 127 的字符的意义与原来相同,但两个大于 127 的字符连在一起时,就表示一个汉字,前面的一个字节(他称之为高字节)从 0xA1
用到 0xF7
,后面一个字节(低字节)从 0xA1
到 0xFE
,这样我们就可以组合出大约 7000 多个简体汉字了。在这些编码里,我们还把数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了,连在 ASCII 里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的全角字符,而原来在 127 号以下的那些就叫半角字符了。
中国人民看到这样很不错,于是就把这种汉字方案叫做 GB2312。GB2312 是对 ASCII 的中文扩展。
但是中国的汉字太多了,后来还是不够用,于是干脆不再要求低字节一定是 127 号之后的内码,只要第一个字节是大于 127 就固定表示这是一个汉字的开始,不管后面跟的是不是扩展字符集里的内容。结果扩展之后的编码方案被称为 GBK 标准,GBK 包括了 GB2312 的所有内容,同时又增加了近 20000 个新的汉字(包括繁体字)和符号。后来少数民族也要用电脑了,于是我们再扩展,又加了几千个新的少数民族的字,GBK 扩成了 GB18030。从此之后,中华民族的文化就可以在计算机时代中传承了。
因为当时各个国家都像中国这样搞出一套自己的编码标准,结果互相之间谁也不懂谁的编码,谁也不支持别人的编码。当时的中国人想让电脑显示汉字,就必须装上一个”汉字系统”,专门用来处理汉字的显示、输入的问题,装错了字符系统,显示就会乱了套。这怎么办?就在这时,一个叫 ISO (国际标谁化组织)的国际组织决定着手解决这个问题。他们采用的方法很简单:废了所有的地区性编码方案,重新搞一个包括了地球上所有文化、所有字母和符号的编码!他们打算叫它 Universal Multiple-Octet Coded Character Set
,简称 UCS
, 俗称 UNICODE。
UNICODE 开始制订时,计算机的存储器容量极大地发展了,空间再也不成为问题了。于是 ISO 就直接规定必须用两个字节,也就是 16 位来统一表示所有的字符,对于 ASCII 里的那些“半角”字符,UNICODE 保持其原编码不变,只是将其长度由原来的 8 位扩展为 16 位,而其他文化和语言的字符则全部重新统一编码。由于“半角”英文符号只需要用到低 8 位,所以其高 8 位永远是 0,因此这种大气的方案在保存英文文本时会多浪费一倍的空间。
但是,UNICODE 在制订时没有考虑与任何一种现有的编码方案保持兼容,这使得 GBK 与 UNICODE 在汉字的内码编排上完全是不一样的,没有一种简单的算术方法可以把文本内容从 UNICODE 编码和另一种编码进行转换,这种转换必须通过查表来进行。UNICODE 是用两个字节来表示为一个字符,他总共可以组合出 65535 不同的字符,这大概已经可以覆盖世界上所有文化的符号。
UNICODE 来到时,一起到来的还有计算机网络的兴起,UNICODE 如何在网络上传输也是一个必须考虑的问题,于是面向传输的众多 UTF(UCS Transfer Format
)标准出现了,顾名思义,UTF8 就是每次 8 个位传输数据,而 UTF16 就是每次 16 个位,只不过为了传输时的可靠性,从 UNICODE 到 UTF 时并不是直接的对应,而是要过一些算法和规则来转换。
看完这些,相信你对于这几个编码关系等,了解的比较清楚了吧。我再来简单的总结一下:
- 中国人民通过对 ASCII 编码的中文扩充改造,产生了 GB2312 编码,可以表示 6000 多个常用汉字。
- 汉字实在是太多了,包括繁体和各种字符,于是产生了 GBK 编码,它包括了 GB2312 中的编码,同时扩充了很多。
- 中国是个多民族国家,各个民族几乎都有自己独立的语言系统,为了表示那些字符,继续把 GBK 编码扩充为 GB18030 编码。
- 每个国家都像中国一样,把自己的语言编码,于是出现了各种各样的编码,如果你不安装相应的编码,就无法解释相应编码想表达的内容。
- 终于,有个叫 ISO 的组织看不下去了。他们一起创造了一种编码 UNICODE ,这种编码非常大,大到可以容纳世界上任何一个文字和标志。所以只要电脑上有 UNICODE 这种编码系统,无论是全球哪种文字,只需要保存文件的时候,保存成 UNICODE 编码就可以被其他电脑正常解释。
- UNICODE 在网络传输中,出现了两个标准 UTF-8 和 UTF-16,分别每次传输 8 个位和 16 个位。
于是就会有人产生疑问,UTF-8 既然能保存那么多文字、符号,为什么国内还有这么多使用 GBK 等编码的人?因为 UTF-8 等编码体积比较大,占电脑空间比较多,如果面向的使用人群绝大部分都是中国人,用 GBK 等编码也可以。但是目前的电脑来看,硬盘都是白菜价,电脑性能也已经足够无视这点性能的消耗了。所以推荐所有的网页使用统一编码:UTF-8。
如何查看所有的 Unicode 编码?
使用 Unicode 字符表格 查看即可。比如 [\u4E00-\u9FA5\uF900-\uFA2D]
可以匹配所有汉字,可以在表格中查看相应的范围:#4E00 - #9FA5
(完)
REF
- 网页编码就是那点事, by 潜行者m, 2012/10/22
- Unicode Character Table
- js正则表达式之中文验证 - cnblogs