json16进入编码怎么回事

深度解析：JSON16编码究竟是什么，为何要进入编码？

在当今数据驱动的互联网世界中，JSON（JavaScript Object Notation）已经成为数据交换的事实标准，当我们探讨JSON的底层实现时，一个看似神秘的术语——“JSON16编码”——时常会浮现在眼前，它究竟是什么？它和我们熟悉的UTF-8编码又有什么关系？为什么我们需要“进入”这样一个编码过程？本文将为您拨开迷雾，彻底搞懂“JSON16进入编码”这件事。

什么是JSON16编码？——一个普遍的误解

我们需要澄清一个关键点：“JSON16”并不是一个官方的、标准化的术语。

在JSON的官方规范（RFC 8259）中，并没有定义“JSON16”这种编码格式，这个词汇是从何而来的呢？它通常是开发者社区，尤其是在处理JavaScript和底层编程时,为了特指一种特定情况而创造的非正式说法。

这里的“16”指代的是16位的Unicode字符，也就是一个由两个字节组成的字符单元，当我们说“JSON16编码”时，我们实际上讨论的是“如何处理JSON字符串中的16位Unicode字符”的问题。

这引出了核心问题：JSON标准本身是如何处理字符编码的？

JSON的编码基石：Unicode与UTF-8

JSON标准的核心要求是：JSON文本必须使用Unicode编码。

但这并不意味着JSON文件必须是UTF-16或UTF-8格式的，更准确地说，JSON规范规定，JSON文本中的所有字符串（包括属性名和字符串值）都必须是有效的Unicode字符序列，至于这个序列如何被存储或传输（即使用哪种编码方案）,则由具体的实现和环境决定。

在绝大多数现代互联网应用中，这个“实现方案”UTF-8。

UTF-8的巨大优势：

• 变长编码： 它可以用1到4个字节来表示一个Unicode字符，对于英文字母、数字等常用字符，它只使用1个字节，这使得JSON文本非常紧凑,节省带宽和存储空间。
• 向后兼容： 完全兼容早期的ASCII编码。
• 无字节序问题： UTF-8字节序是固定的，没有UTF-16中“大端序”（Big-Endian）和“小端序”（Little-Endian）的困扰,简化了处理流程。

正是因为UTF-8的这些优点,它成为了JSON数据在网络传输和文件存储时的首选编码方式。

“进入编码”到底发生了什么？——“进入编码”的真正含义

现在我们来理解“进入编码”这个过程，它不是一个JSON特有的动作，而是任何文本数据在计算机中存储或传输前都必须经历的一个通用步骤。

当我们说一个JSON字符串“进入编码”时,我们指的是以下流程：

1. 原始文本： 我们在代码中或数据库里有一段文本，{"message": "你好，世界！"}，这里的“你好，世界！”包含了中文字符,属于Unicode字符集。

2. 序列化为JSON字符串： 这段数据被转换成JSON格式的字符串，它仍然是抽象的Unicode字符序列，计算机并不知道如何存储这些“字符”。

3. 选择编码方案（通常是UTF-8）： 在将这个JSON字符串写入文件、发送到网络或存入数据库之前，我们需要选择一种编码方案来将这些抽象的Unicode字符转换成计算机能理解的二进制字节（Bytes），这个过程就是编码（Encoding）。

4. 生成字节流： 以UTF-8为例：

   • -> 0x7B
   • -> 0x22
   • m -> 0x6D
   • e... -> 对应的字节
   • 你 -> 0xE4 0xBD 0xA0 (UTF-8下需要3个字节)
   • 好 -> 0xE5 0xA5 0xBD (UTF-8下需要3个字节)

   一串抽象的字符变成了一连串的二进制数据，这个过程就是“进入编码”。

为什么这个过程至关重要？ 因为接收方在读取这些字节时，必须使用相同的编码方案进行解码（Decoding），才能正确地还原出原始的字符，如果发送方用UTF-8编码，而接收方错误地用ISO-8859-1（一种单字节编码）去解码,那么中文字符就会变成一堆乱码。

何时会与“16位字符”和UTF-16产生交集？

既然UTF-8如此流行，我们为什么还会关心16位的字符和UTF-16呢？这主要有两个场景：

处理特殊字符和Emoji 一些不常用的汉字、古文字，以及大量的Emoji表情符号，它们的Unicode码点超出了基本多语言平面（BMP），需要用代理对（Surrogate Pair）来表示，在UTF-16中,这些字符正好由两个16位的代码单元组成。

Emoji表情 "😂"（U+1F602），在UTF-16中会被表示为两个16位的代理对：0xD83D 和 0xDE02，如果你的编程语言或环境底层使用UTF-16（比如Windows的早期API、Java的char类型），在处理包含这类字符的JSON时,就需要特别注意代理对的正确处理。

特定环境或遗留系统

• JavaScript引擎： 在JavaScript语言内部，字符串是基于UTF-16编码的，当你在JS中从一个JSON字符串中解析出一个包含Emoji的字符时，引擎内部就是用UTF-16的代理对来表示它的。
• Java和.NET： 这两种语言在历史上也广泛使用UTF-16作为其内部字符串表示。
• Windows操作系统： Windows的文件系统API传统上使用UTF-16。

在这些环境中，即使你最终要将JSON数据以UTF-8格式传输出去，在程序内部处理时，也必须面对UTF-16的字符表示方式，开发者需要了解，他们正在处理的“16位字符”是如何在JSON中被表示和编码的。

“JSON16进入编码”这个说法,其本质可以概括为以下三点：

1. 它不是一个标准术语： “JSON16”通常指代JSON中对16位Unicode字符（如Emoji）的处理。
2. 核心是编码选择： “进入编码”指的是将JSON文本（Unicode字符序列）转换为二进制字节流的过程，这个过程必须选择一种编码方案，而UTF-8是当今的绝对主流。
3. 关注点在于兼容性： 了解UTF-16和16位字符，是为了在处理特殊字符、Emoji或在特定编程环境（如JavaScript、Java）中，确保数据在编码和解码时不会出错,避免乱码。

当你再次听到“JSON16进入编码”时，你可以这样理解：“在将包含16位Unicode字符的JSON数据，按照UTF-8标准进行编码转换时，需要注意哪些问题。” 了这一点,你就能从容应对各种复杂的JSON数据处理场景了。