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.NET 支持的字符集、字符编码与HTTP编码解码

相关软件相关文章发表评论 来源:西西整理时间:2013/4/23 8:37:38字体大小:A-A+

作者:西西点击:0次评论:0次标签: 字符编码

  • 类型:文件处理大小:76KB语言:中文 评分:5.0
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在日常编写代码过程中,常常会碰到乱码问题,一个典型的情况是浏览网页,如果网站开发者缺少经验,就会带来这种令人头疼的问题。

要了解乱码的症结,我们就得从字符集和字符编码说起,先来看看它们到底是什么: 
1:字符集:是一个系统支持的所有抽象字符的集合。字符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。 
2:字符编码:是一套法则,最常规的理解就是:让程序根据这个法则对应到相应的字符集中将byte[]存取为string。 
现在,我们要来看看这些东西在 .NET 中对应的是什么。

一:字符集和字符编码 
如果想得到全部的字符集,则使用 System.Text.Encoding.GetEncodings() 方法,以下代码用于列出.Net支持的全部字符集:

foreach (var item in Encoding.GetEncodings()) 

    Console.WriteLine(item.Name); 
}

字符串在进行如网络传输等场景时,要先转为 byte[] 。但是,首先,不同的字符编码规则,所转换生成的byte[]是不一样的。所以,再将byte[]转换回string的时候,要依据原先的字符编码规则。有如下几种情况能导致“乱码”的产生: 
1:string to byte[] 和 byte[] to string,使用了不同的字符编码规则; 
2:byte[] to string 的 时候,当前宿主环境没有对应的字符集;

示例:

string originalString = "Hello test, 测试!"; 
byte[] utf8Bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(originalString); 
string utf8String = Encoding.UTF8.GetString(utf8Bytes); 
string errorString = Encoding.ASCII.GetString(utf8Bytes);

观察Encoding类,实际上象上面UTF8这样的属性,只有几个,这些是最常用的字符集,要获取其它,如gb2312这样的字符集,则需要象如下这样来获得:

byte[] gbBytes = Encoding.GetEncoding("gb2312").GetBytes(originalString); 
string utf8String = Encoding.GetEncoding("gb2312").GetString(gbBytes);

二:典型应用场景之 HttpWebResponse

很多人都作过页面抓取功能, HttpWebResponse 就会比较熟悉,当然如果不嫌麻烦,也可以用 Socket 实现,但是同时要解析很多属性以及处理象重定向之类的诸多问题。

2.1 http header 和http content是什么? 
浏览一个网页,使用很多工具,或者使用.Net中的某些类进行抓取,都给我们结构化为 Http 头和正文这样的信息,其实,当我们发送一个请求,服务器返回给我们的是一串 byte[],我们完全可以自己去从这串 byte[] 解析出 http header 和 http content,它们之间其实仅仅非常简单的以两个 /r/n/ 分割开而已,历史上有著名的CRLF攻击,CR就是\r,LF就是\n,就利用的是这个规则。

2.2 我们如何察看http header,http content? 
其实很简单,既然这些都是 byte[] ,所以,我们只要知道这段 byte[] 正确的字符编码规则,就能得到我们所需要看到的 html (html就是字符串而已)。使用 HttpWebResponse 这个类,就能请求一个 url ,该类自动为我们解析出了 httpheader ,有意思的是,它没有给我们解析出 content ,所以,我们需要自己完成正文的byte[] to string。

2.3 http content to string的具体做法 
好的,实际上,httpheader  中已经告诉了我们一些字符集编码相关的信息,我们可能感兴趣,以及会混淆的这些http头如下:

Content-Type:WEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型和字符集。例如:Content-Type: text/html; charset='gb2312' ; 
Content-Encoding:WEB 服务器表明自己使用了什么压缩方法(gzip,deflate)压缩响应中的对象。例如:Content-Encoding:gzip 。这里我要多说一点,这个 Content-Encoding 的 Http header 会令人混淆,极度容易让人理解成是字符集或字符编码信息;

那么,这些 Http 头在HttpWebResponse 中是怎么代表的呢?

HttpWebResponse.Content-Type对应的是Http头的Content-Type比如"text/html;"后的那个Charset,实际是和HttpWebResponse.Charaterset是一致的。但是如果前者无,则后者

一般会指定一个默认的HttpWebResponse.Charaterset,默认为"iso-8859-1"。 
HttpWebResponse.ContentEncoding 代表的是 http头中 Content-Encoding,与此类似的,还有一个http头,为Transfer-Encoding。注意,很恶心的一点是

HttpResponse.ContentEncoding跟HttpWebResponse.ContentEncoding代表的不是一个东西,它和HttpResponse.Charaterset在MSDN上是一致的解释。

根据上面的说法,似乎下面的代码就能得到http content的字符编码规则:

return Encoding.GetEncoding( 
   string.IsNullOrEmpty(HttpWebResponse.Charaterset) ? 
"iso-8859-1" : HttpWebResponse.Charaterset

但是,这里有一个很重要的但是,如果你尝试从Http头或者HttpWebResponse所给我的这些字符编码信息或属性去解码正文content的话,很可能马上就会迎来一个大大的挫折。我们很可能会发现以下几个可悲的事实:

1:http头的Content-Type中没有charset信息; 
2:HttpWebResponse.Charaterset是空的; 
3:http头的Content-Type和HttpWebResponse.Charaterset是不一致的; 
4:http头的Content-Type和HttpWebResponse.Charaterset是一致的,但是解码还是错的; 
5:尝试用"iso-8859-1"解码也是错的。

2.4 为什么还是有乱码问题?BOM能解决一切?

之所以碰到以上问题,其实仅仅是因为,服务器给我们传回来的是byte[],而任何程序员在写服务器端WEB程序的时候,都有可能有意或无意的转码出不规范的byte[]来。所以,如果我们尝试从http头的Content-Type和HttpWebResponse.Charaterset想要得到编码规则,我们就败了,我们败在了有标准,但是没人严格去执行标准。

有一些颇具迷惑性的API试图在告诉我们,使用我你就能得到该流正确的Encoding了,比如,StreamReader.CurrentEncoding,我们可以把HttpWebResponse的GetResponse中读取到

byte[],放置到MemoryStream中,然后利用如下代码:

StreamReader sr = new StreamReader(memoryStream, true) 
return sr.CurrentEncoding;

似乎就可以得到Encoding了,其实非也,注意StreamReader构造器的第二个参数,为detectEncodingFromByteOrderMarks。ByteOrderMarks是什么呢?解释如下:

BOM(byte-order mark),即字节顺序标记,它是插入到以UTF-8、UTF16或UTF-32编码Unicode文件开头的特殊标记,用来识别Unicode文件的编 码类型。对于UTF-8来说,BOM并不是必须的,因为BOM用来标记多字节编码文件的编码类型和字节顺序(big-endian或little- endian)。

这表明了什么呢?表明了如果你的字节流未含有BOM,或者即便包含了BOM,但是字节流不是unicode-based的Encoding,则依旧不能得到正确的Encoding,具体我们也可以看StreamReader的源码来得到验证。这个万恶的CurrentEncoding属性并没有告诉你它的前提条件。

2.5 关于本例的一点补充 
以上字节流的编码解码,很多地方用了Response做例子,但是,以上解码针对的是非压缩的Response,如果服务器已经对http流进行了压缩(其压缩格式在Content-Encoding中指明了),我们就得先解压缩,再解码Response流,然后再解码正文。考虑到本文的主题,特意剪裁了对于 Response 流的解压过程。

2.6 关于正确解码的尝试

有很多人尝试从byte[]本身去解析和判断编码规则的API,如:codeproject上也有相关的文章,但是可悲的事实是:并没有一种完美的方法来自动判断byte[]的编码规则。还记得我们的浏览器(如IE)的编码设置中的“自动选择”吗,其实这个自动选择的错误率还是蛮高的。所以,对于字节流的生成者,如BS程序开发者,可以通过规范输出:声明charset和编码规范的方式,这样才能让解析者(如浏览器)解析的时候尽可能的少出现乱码。

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