file.encoding详解

为什么每天都有解决不完的问题，一个问题延伸出来十个问题。虽然大都可以解决，但是也只是停留在解决的层面，终究不是学习之道。
技术不停变更，我相信最本质的原理也就那么几个，一定要挖祖坟 似的学习！
一步一步慢慢来吧~

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首先来做几个简单的测试：

测试一

javac -encoding ： -encoding <编码> —- 指定源文件使用的字符编码

对于如下代码：

public class Demo {    public static void main(String[] args) {    System.out.println(System.getProperty("file.encoding"));        System.out.println("hello,中国");    }}

格式以UTF-8无BOM类型保存

我们分别使用cmd（默认GBK编码）和MinTTY（UTF-8编码）来读取该文件

-encoding encoding Set the source file encoding name, such as EUC-JP and UTF-8. If -encoding is not specified, the platform default converter is used.

也就是说，如果不指定encoding，则使用平台默认的转换器。
在简体中文的Windows上，平台默认编码会是GBK，那么javac就会默认假定输入的Java源码文件是以GBK编码的。
我们先来证明这句话：

javac Demo.java

对应的字节码文件:

javac -encoding GBK Demo.java

对应的字节码文件:

如果实际输入的确实是GBK编码（GBK兼容ASCII编码）的文件，那么一切都会正常。
但如果实际输入的是别的编码的文件，例如超过了ASCII范围的UTF-8，那javac读进来的内容就会出问题，就“乱码”了。

我们模拟下以上16进制的获得：

String str = new String("中国".getBytes("UTF-8"), "GBK");System.out.println(str);//涓浗System.out.println(DatatypeConverter.printHexBinary(str.getBytes("UTF-8")));//E6B693EE859EE6B597

以下我故意引入一个UTF-8编码的逗号，编译就报错了。

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测试二

java -Dfile.encoding 是用来干什么的？

javac -encoding GBK Demo.java

生成class文件，拖到Ubuntu操作系统中。

Cygwin下的测试结果：

cmd下的测试结果：

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针对以上这个图做一些解释：

①、A.java就是一个文本文件（以某种编码格式来存储：UTF-8、GBK、ISO-8859-1等），java编译器要解析这个文本文件并编译生成.class文件。而要想解析它，就必须知道它的编码方式。（javac - encoding charset）

②：以不同编码方式编码的A.java经过Java编译器编译生成了同一个相同的A.class。（字符串以UTF-8格式存储）
字节码解读见：http://blog.csdn.net/x_iya/article/details/77073112

③：java虚拟机以二进制字节流的形式加载A.class，读取该字符串并构建String。

④：输出结果。

可以知道只有①和④才会导致乱码的产生。

从上图可以理解不管采用哪种格式编码的源文件（.java），只要正确告诉编译器，编译器就会得到正确的结果（.class）。同时只要告诉JVM正确的输出流需要的编码格式，JVM总会返回正确编码格式的输出流。
那么要想不产生乱码要注意两个环节：
1. 告诉编译器你的源文件编码格式。
2. 告诉JVM你显示或者构造字符串输出流时希望的编码。

一般的，两者保持一致就可以了。
对于以UTF-8编码的源文件A.java，只要：

javac -encoding UTF-8 A.javajava -Dfile.encoding=UTF-8 A

便可以解决乱码问题。
也许你会说命令行下依旧是乱码，那是命令行的问题（chcp 936），调整为chcp 65001， 或者在Cygwin命令行下使用。
另外String.getBytes() 等价于 String.getBytes(Charset.defaultCharset()) ，在实际编程中推荐使用带参数的。Charset.defaultCharset() 在Windows中文操作系统中是GBK。
当然也不是一成不变的，可以使用java -Dfile.encoding 指定。

@Test    public void testAvailableCharsets() {        //Java虚拟机编码方式        System.out.println("defaultCharset:" + Charset.defaultCharset().name());        //所有Java支持的字符集        Charset.availableCharsets().forEach((s, charset) -> System.out.println(s + ":" + charset));    }

模拟下Java读取、编译、运行*.java 的过程：

import javax.xml.bind.DatatypeConverter;import java.io.UnsupportedEncodingException;public class Test {    /**     * 模拟 javac -encoding     * 实现 *.java --> *.class     *     * @param str      字符串     * @param charset  实际字符串编码格式     * @param encoding 假设的文件编码格式     * @return *.class 字节里的字节序列     */    private static byte[] compile(String str, String charset, String encoding) {        try {            //读取(对应于图中的①)            str = new String(str.getBytes(charset), encoding);            //编码到*.class中（对应于图中的②）            return str.getBytes("UTF-8");        } catch (UnsupportedEncodingException e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }    //模拟结果输出    private static String run(byte[] buf, String charset, String encoding) {        try {            //对应于图中的③            String str = new String(buf, "UTF-8");            //对应于图中的④            return new String(str.getBytes(encoding), charset);        } catch (UnsupportedEncodingException e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {        String str = "中国";        String charset = "UTF-8";        String encoding = "GBK";        //等价于 javac -encoding %encoding% *.java(以 charset 格式编码的源文件)        // compileBytes 数组即为 str 在 *.class 的表示        byte[] compileBytes = compile(str, charset, encoding);        System.out.println(DatatypeConverter.printHexBinary(compileBytes));        System.out.println(run(compileBytes, charset, encoding));    }}

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参考：
https://www.zhihu.com/question/30977092

http://abingsky37.github.io/java_encode.html

http://www.wuxinjian.com/2017/01/08/Java中的字符编码与乱码/

http://blog.csdn.net/u010234516/article/details/52842170

我们遇到的很多核心或者本质问题，也就那一小撮人能够解决。而我们要做的就是要成为那一小撮人。
在此感谢下RednaxelaFX大神。