一、编码转换原理

1、为什么需要编码

很早之前计算机存储的就只是英文，一共26个英文字母。而且计算机存储信息的最小单位是一个字节8位，能够表示256个字符。这对于早起的英文来说足够了。即使是加上一些常见符号也足够。

后来随着时间的发展，中国、日本等国的计算机也开始蓬勃发展，于是计算机不仅仅要存储英文了，也开始存储中文了。但是中文我们都知道几万个太多了，一个字节肯定放不下。怎么办呢？一个字节表示不下，那就多用几个字节就好了。这几个字节在存储的时候还要再转化为bit，这时候就要涉及到编码了。 

2、编码方式

计算中提供了多种编码方式，常见的有 ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16 等。它们规定了转化的规则，按照这个规则就可以让计算机正确的表示我们的字符。

像GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16等很多种方式都可以表示汉字，他们有什么区别呢？

（1）GB2312

它是双字节编码，总的编码范围是 A1-F7，其中从 A1-A9 是符号区，总共包含 682 个符号，从 B0-F7 是汉字区，包含 6763 个汉字。

（2）GBK

它的编码范围是 8140~FEFE（去掉 XX7F）总共有 23940 个码位，它能表示 21003 个汉字。

（3）UTF-8

而 UTF-8 采用了一种变长技术，每个编码区域有不同的字码长度。不同类型的字符可以是由 1~6 个字节组成。 

3、转码方式**

（1）IO流

这里就是面试问题的核心答案了，编码的目的上面已经说了，主要是字节和字符之间的转化。既然涉及到字节和字符很容易我们就能想到java中的IO流。也就是说java中编码的转换其实就是IO流中的类来实现的。

最核心的就是上面几个类，当然这里只是给出了输入的一部分，还有一些输出的类。

（2）String

String类中也提供了一些转码的方法。下面我们会通过实例来说明。为什么String可以实现呢？这是因为String底层保存的其实就是一个一个字节，而且String还有方法直接转化为字符。所以String肯定也能实现。

（3）Charset

这个Charset是javaNIO中的一个类，整个流程就是读取数据，然后转化为byte，也就是字符。然后重新编码成字符就OK了。

下面我们使用代码来实现一下： 

二、代码实现

1、IO流

    public void convertionFile() throws IOException {
        File file = new File("D://fdd/java的架构师技术栈.txt");
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        InputStreamReader inReader = new InputStreamReader(fis, "gbk");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        OutputStreamWriter outReader = new OutputStreamWriter(fos, "utf-8");
    }    

2、String

    public void convertionString() throws UnsupportedEncodingException {
        String s = "java的架构师技术栈";
        // 正常情况下转码的过程
        byte[] b = s.getBytes("gbk");// 编码
        String sa = new String(b, "gbk");// 解码
        System.out.println(sa);
        // 错误状态下转码的过程
        b = sa.getBytes("utf-8");// 编码
        sa = new String(b, "utf-8");// 解码
        System.err.println(sa);
    }  
  

3、Charset

    public void convertionCharset() throws IOException {
        Charset charset = StandardCharsets.UTF_8;
        // 从字符集中创建相应的编码和解码器
        CharsetEncoder encoder = charset.newEncoder();
        CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
        // 构造一个buffer
        CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(64);
        charBuffer.put('A');
        charBuffer.flip();
        // 将字符序列转换成字节序列
        ByteBuffer bb = encoder.encode(charBuffer);
        // 将字节序列转换成字符序列
        bb.flip();
        CharBuffer cb = decoder.decode(bb);
    }