Charset 是字符集的契约,定义字节与字符的双向映射规则,不直接执行编码转换;实际转换由 CharsetEncoder 和 CharsetDecoder 完成,String.getBytes() 和 new String(byte[], Charset) 隐式调用它们。

Java 中的 Charset 并不直接“转换编码”,而是提供字节与字符之间的**双向映射规则**——它定义了某种字符集(如 UTF-8、GBK)如何把字符(char 或 String)编码成字节序列,以及如何把字节序列解码回字符。真正的编码转换,是通过 CharsetEncoder 和 CharsetDecoder(通常由 String.getBytes(Charset) 和 new String(byte[], Charset) 隐式调用)完成的。
Charset 是字符集的“契约”,不是转换器
Charset 是一个抽象类,代表一种标准化的字符编码方案。它本身不持有状态,也不执行转换操作,而是:
- 声明该字符集支持哪些字符(
contains(Charset)可判断是否兼容) - 提供配套的
Encoder和Decoder实例 - 记录别名(如
"UTF-8"、"UTF8"、"utf-8"都指向同一个Charset) - 标明是否是“可逆编码”(
isRegistered()、isSupported()等元信息)
编码转换实际发生在 String ↔ byte[] 过程中
日常最常用的编码转换,其实是 String 类封装好的便捷方法,背后调用了 Charset 提供的编解码器:
-
str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)→ 使用 UTF-8 的Encoder将字符串转为字节数组 -
new String(bytes, StandardCharsets.GBK)→ 使用 GBK 的Decoder将字节数组还原为字符串 - 若字节序列不符合目标 Charset 规则(如用 UTF-8 解码 GBK 字节),会触发
MalformedInputException或替换为 (取决于CodingErrorAction)
Charset 映射依赖 JVM 和底层 ICU/平台支持
Java 的字符集实现并非全部自研:
立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;
- 核心字符集(UTF-8、UTF-16、ISO-8859-1 等)由 JDK 内置实现
- 中文常用字符集如 GBK、GB2312 在 OpenJDK 中由
sun.nio.cs.ext包提供(部分版本已移至jdk.charsets模块) - 某些老旧或地域性字符集(如 Big5-HKSCS)可能依赖系统本地 ICU 库,跨平台时行为略有差异
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Charset.availableCharsets()返回当前 JVM 实际可用的全部字符集,不是所有标准名都一定存在
手动控制编解码行为需用 Encoder/Decoder
当默认的“异常抛出”或“替换”策略不够用时,可显式获取并配置编解码器:
- 设置错误处理策略:
encoder.onMalformedInput(CodingErrorAction.REPLACE) - 指定替换字节或字符:
encoder.replaceWith(new byte[]{(byte)0x3F})(即 ?) - 复用编码器避免重复创建(线程安全需注意:
CharsetEncoder不是线程安全的) - 流式编解码(如处理大文件)应使用
CharsetDecoder.decode(ByteBuffer, CharBuffer, boolean)分块处理
基本上就这些。Charset 是 Java 字符编码体系的基石,理解它不在于记住多少名字,而在于明白:它定义“怎么映射”,而非“替你转换”。真正干活的是它的编码器和解码器,而你写的每一行 getBytes 或 new String,都在悄悄调用它们。










