一、基础概念
字节
字节（Byte ）是计算机信息技术 用于计量存储容量的一种计量单位。并作为一个单位来处理的一个二进制数字串，是构成信息的一个小单位。最常用的字节是八位的字节，即它包含八位的二进制数。我们知道计算机只能识别1和0组成的二进制位。一个数就是1位（bit），为了方便计算，所以规定8位就是一个字节。
例如：10101010这个8为二进制就战了一个字节的存储容量
字符
字符和字节不一样，字符（Character）是各种文字和符号的总称，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等，但是一个字符在计算机中占用多少字节是与编码方式有关的，不同的编码方式占用的内存不一样。
例如：标点符号+是一个字符，汉字我们是两个字符，在GBK编码中一个汉字占2个字节，在UTF-8编码中一个汉字占3个字节。
编码规范
随着计算机的普及，人们希望能在计算机中显示字符，但是计算机只能显示0和1这样的二进制数，为了显示字符，国际组织就制定了编码规范，希望使用不同的二进制数来表示代表不同的字符，这样电脑就可以根据二进制数来显示其对应的字符。所谓字符集其实就是一套编码规范中的子概念，所以我们通常就称呼其为XX编码，XX字符集。
例如：GBK 编码规范，根据这套编码规范，计算机就可以在中文字符和二进制数之间相互转换。而使用GBK编码就可以使计算机显示中文字符。
字库表
一套编码规范不一定包含世界上所有的字符，每套编码规范都有自己的使用场景，而字库表就存储了某种编码规范中能显示的所有字符，计算机就是根据二进制数从字库表中找到与之对应的字符然后显示给用户的，字库表相当于一个存储字符的数据库。
例如：几乎所有汉字都保存在GBK 编码规范的字库表中。所以可以显示汉字，但法语，俄语并不在其字库表中，所以使用GBK编码的文档不能正常显示法语，俄语等不包含在其字库表中的字符。
编码字符集（字符集）
在一个字库表中，每一个字符都有一个对应的二进制地址，而编码字符集就是这些地址的集合。字符集定义了字符和二进制的对应关系，为每个字符分配了唯一的编号。可以将字符集理解成一个很大的表格，它列出了所有字符和二进制的对应关系，计算机显示文字或者存储文字，就是一个查表的过程。
不同国家的编码字符集：
字符编码（编码方式 ）
而字符编码规定了如何将字符的编号存储到计算机中，如果使用了类似 GB2312 和 GBK 的变长存储方案（不同的字符占用的字节数不一样），那么为了区分一个字符到底使用了几个字节，就不能将字符的编号直接存储到计算机中，字符编号在存储之前必须要经过转换，在读取时还要再逆向转换一次，这套转换方案就叫做字符编码。
粗略总结
解码过程：一个较短的二进制数，通过一种编码方式，转换成编码字符集中正常的地址，然后在字库表中找到一个对应的字符，最终显示给用户。
编码过程：字库表中的一个文字或符号，在字符集中找到对应的二进制串，然后通过一种编码方式，存储到计算机存储设备中
二、常见的编码规范及其发展过程
（1）单字节
ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码），是最早产生的编码规范，共128个字符，用7位二进制表示（00000000-01111111即0x00-0x7F），可以看出ASCII码只需要1个字节的存储空间，它没有特定的编码方式，直接使用地址对应的二进制数来表示，非要说那就叫他ASCII 编码方式。可以表示阿拉伯数字和大小写英文字母，以及一些简单的符号。
EASCII（Extended ASCII）,256个字符，用8位二进制表示（00000000-11111111即0x00-0xFF）。当计算机传到了欧洲，国际标准化组织在ASCII的基础上进行了扩展，形成了ISO-8859标准，跟EASCII类似，兼容ASCII，在高128个码位上有所区别。ISO-8859-1编码范围使用了单字节内的所有空间，在支持ISO-8859-1的系统中传输和存储其他任何编码的字节流都不会被抛弃。换言之，把其他任何编码的字节流当作ISO-8859-1编码看待都没有问题。这是个很重要的特性，MySQL数据库默认编码是Latin1就是利用了这个特性。ASCII编码是一个7位的容器，ISO-8859-1编码是一个8位的容器。
由此可见，ISO-8859-1只占1个字节，且MySQL数据库默认编码就是ISO-8859-1，有时，tomcat服务器默认也是使用ISO-8859-1编码，然而ISO-8859-1是不支持中文的，有时这就是在浏览器上显示乱码的原因。但是由于欧洲的语言环境十分复杂，所以根据各地区的语言又形成了很多子标准，ISO-8859-1、ISO-8859-2、ISO-8859-3、……、ISO-8859-16。
（2）双字节
当计算机传到了亚洲，256个码位就不够用了。于是乎继续扩大二维表，单字节改双字节，16位二进制数，65536个码位。在不同国家和地区又出现了很多编码，中国的GB2312、港台的BIG5、日本的Shift JIS，韩国的Euc-kr等等。
GBK
GBK全称《汉字内码扩展规范》，支持国际标准ISO/IEC10646-1和国家标准GB13000-1中的全部中日韩汉字。GBK字符集中所有字符占2个字节，不论中文英文都是2个字节。 没有特殊的编码方式，习惯称呼GBK 编码。一般在国内，汉字较多时使用。
GBK(Chinese Internal Code Specification)是GB2312的扩展，GBK 向下与 GB 2312 编码兼容，向上支持 ISO 10646.1国际标准，是前者向后者过渡过程中的一个承上启下的产物。ISO 10646 是国际化标准组织 ISO 公布的一个编码标准，即 Universal Multilpe-Octet Coded Character Set（简称UCS）,与 Unicode 组织的 Unicode 编码完全兼容。GBK编码，是在GB2312-80标准基础上的内码扩展规范，使用了双字节编码方案，其编码范围从8140至FEFE（剔除xx7F），共23940个码位，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312-80标准，支持国际标准ISO/IEC10646-1和国家标准GB13000-1中的全部中日韩汉字，并包含了BIG5编码中的所有汉字。
(3) 多字节
当互联网席卷了全球，地域限制被打破了，不同国家和地区的计算机在交换数据的过程中，由于之前出现的各种不同的编码方式，文本就会出现乱码的问题，即对同一组二进制数据，不同的编码会解析出不同的字符。而当某个字符集中没有文本中的字符编码时，就会出现乱码。历史上存在两个独立的尝试创立单一字符集的组织，即国际化标准组织（ISO）和多语言软件制造商组成的统一码联盟。前者开发的 ISO/IEC 10646 项目，即UCS字符集；后者开发的统一码项目，即最初的unicode字符集。因此两个组织最初制定了不同的标准。
通用字符集UCS（Universal Character Set）
通用字符集（Universal Character Set，UCS）是由ISO制定的ISO 10646（或称ISO/IEC 10646）标准所定义的字符编码方式，通用字符集包括了所有其他字符集。它保证了与其他字符集的双向兼容，即，如果你将任何文本字符串翻译到UCS格式，然后再翻译回原编码，你不会丢失任何信息。UCS包含了已知语言的所有字符。UCS对应两种编码：对每一个字符采用四个8比特字节编码的称为UCS-4，对每一个字符采用两个8比特字节编码的称为UCS-2。
UNICODE字符集
最初的Unicode字符是多语言软件制造商组成的统一码联盟开发的一套包括所有世界上文字和符号的字符集，但1991年前后，ISO和统一码联盟两个项目的参与者都认识到，世界不需要两个不兼容的字符集。于是，它们开始合并双方的工作成果，并为创立一个单一编码表而协同工作。从Unicode 2.0开始，Unicode采用了与ISO 10646-1相同的字库和字码；ISO也承诺，ISO 10646将不会替超出U+10FFFF的UCS-4编码赋值，以使得两者保持一致。当前两个项目仍都存在，并独立地公布各自的标准。但统一码联盟和ISO/IEC JTC1/SC2都同意保持两者标准的码表兼容，并紧密地共同调整任何未来的扩展。在发布的时候，Unicode一般都会采用有关字码最常见的字型，但ISO 10646一般都尽可能采用Century字型。
三、UTF-8，UTF-16，UTF-32
（1）UTF-8，utf-16，UTF-32 与unicode
Unicode定义了全球文字的唯一编号，是字符集，TF是 Tranformation Format，即把Unicode转做某种格式的意思。而UTF-8、UTF-16、UTF-32就是基于unicode字符集的具体编码方式，也就是说unicode定义了一个字符由一串具体的二进制数字组成，而UTF-8、UTF-16、UTF-32则定义了怎样将这代表这个字符的二进制数字串存储到计算机。
（2）UTF-8，utf-16，UTF-32的产生原因
由于Unicode最多可以保存4个字节容量的字符。也就是说，要区分每个字符，每个字符的地址需要4个字节，显然这是十分浪费存储空间的，于是就有了不同编码方式，如UTF-8，UTF-16，UTF-32编码。
四、这篇博文由阅读他人的文章和自我总结写成，主要资料来源如下
https://blog.csdn.net/qq_42068856/article/details/83792174
https://www.cnblogs.com/xdyixia/p/9114145.html
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/897692888725344/923028730936032
https://baike.baidu.com/
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