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不知道你有沒有這樣的感受：為什么PHP很少有亂碼問題而用Java做WEB應用卻這么麻煩呢？為什么在Google上能用簡體中文查到繁體中文，甚至日文的結果？而且用Google的時候發現它居然能自動根據我使用瀏覽器的語言選擇自動調出中文界面？

很多國際化應用的讓我理解了這么一個道理：Unicode是為更方便的做國際化應用設計的，而Java核心的字符是基于UNICODE的，這一機制為應用提供了對中文“字”的控制（而不是字節）。但如果不仔細理解其中的規范，這種自由反而會成為累贅，從而導致更多的亂碼問題：

關于字符集的一些基本概念；
試驗1：顯示系統的環境設置和支持的編碼方式；
試驗2：系統缺省編碼方式對Java應用的輸入輸出影響；
試驗3：在WEB應用中輸出和輸出中的字符集問題；

關于字符集的準備知識：
ISO-8859-1 GB2312 BIG5 GBK GB18030 UNICODE 為什么會有這么多字符集編碼方式？

注意：以下說明不是嚴格定義，一些比喻僅作為方便理解使用。

假設一個字符就是棋盤上的一個棋子，有其固定的坐標，如果需要區別所有的字符，就需要有足夠的棋格容納不同的“字符”。　

英文和歐洲其他語言的單字節字符集(SingleByte Charsets)：
首先對于ISO-8859系列的字符集都想象成一個：2^8 = 16 * 16 = 256個格子的棋盤，這樣所有的西文字符（英文）用這樣一個16×16的坐標系就基本可以覆蓋全了。而英文實際上只用其中小于128(\x80)的部分就夠了。利用大于128部分的空間的不同定義規則形成了真對其他歐洲語言的擴展字符集：ISO-8859-2 ISO-8859-4等……

ISO-8859-1

ISO-8859-7

其他語言

英文	其他西歐字符
	ōē

英文	希臘字符
	μγ

英文	其他單字節
	字符集

GB2312 BIG5 SJIS等多字節字符集（MultiByte Charsets）：

對于亞洲語言來說：漢字這么多，用這么一個256格的小棋盤肯定放不下，所以要區別成千上萬的漢字解決辦法就是用2個字節（坐標）來定位一個“字”在棋盤上的位置，將以上規則做一個擴展：

如果第1個字符是小于128(\x80)的仍和英文字符集編碼方式保持兼容；
如果第1個字符是大于128(\x80)的，就當成是漢字的第1個字節，這個自己和后面緊跟的1個字節組成一個漢字；

其結果相當于在位于128以上的小棋格里每個小棋格又劃分出了一個16×16的小棋盤。這樣一個棋盤中的格子數（可能容納的字符數）就變成了128 + 128 * 256。按照類似的方式有了簡體中文的GB2312標準，繁體中文的BIG5字符集和日文的SJIS字符集等，GB2312字符集包含大約有六仟多個常用簡體漢字。

簡體中文

日文SJIS

繁體中文

英文	簡
英文	體
	中
		文

英文	日
英文		文

英文
英文		繁
		體
	中	文

由此可以看出，所有這些從ASCII擴展式的編碼方式中：英文部分都是兼容的，但擴展部分的編碼方式是不兼容的，雖然很多字在3種體系中寫法一致（比如“中文”這2個字）但在相應字符集中的坐標不一致，所以GB2312編寫的頁面用BIG5看就變得面目全非了。而且有時候經常在瀏覽其他非英語國家的頁面時（比如包含有德語的人名時）經常出現奇怪的漢字，其實就是擴展位的編碼沖突造成的。

我把GBK和GB18030理解成一個小UNICODE：GBK字符集是GB2312的擴展(K)，GBK里大約有貳萬玖仟多個字符，除了保持和GB2312兼容外，繁體中文字，甚至連日文的假名字符也能顯示。而GB18030-2000則是一個更復雜的字符集，采用變長字節的編碼方式，能夠支持更多的字符。關于漢字的編碼方式比較詳細的定義規范可以參考：
http://www.unihan.com.cn/cjk/ana17.htm

ASCII（英文） ==> 西歐文字 ==> 東歐字符集（俄文，希臘語等） ==> 東亞字符集（GB2312 BIG5 SJIS等）==> 擴展字符集GBK GB18030這個發展過程基本上也反映了字符集標準的發展過程，但這么隨著時間的推移，尤其是互聯網讓跨語言的信息的交互變得越來越多的時候，太多多針對本地語言的編碼標準的出現導致一個應用程序的國際化變得成本非常高。尤其是你要編寫一個同時包含法文和簡體中文的文檔，這時候一般都會想到要是用一個通用的字符集能夠顯示所有語言的所有文字就好了，而且這樣做應用也能夠比較方便的國際化，為了達到這個目標，即使應用犧牲一些空間和程序效率也是非常值得的。UNICODE就是這樣一個通用的解決方案。

UNICODE雙字節字符集
所以你可以把UNICODE想象成這樣：讓所有的字符（包括英文）都用2個字節（2個8位）表示，這樣就有了一個2^(8*2) = 256 * 256 = 65536個格子的大棋盤。在這個棋盤中，這樣中（簡繁）日韓（還包括越南）文字作為CJK字符集都放在一定的區位內，為了減少重復，各種語言中寫法一樣的字共享一個“棋格”。詳細的區位見附錄A

Unicode：(DoubleByte Charsets)

西	C中	其
歐	J日	它
英	K韓	語
文		言

什么還要有UTF-8？畢竟互聯網70％以上的信息仍然是英文。如果連英文都用2個字節存取(UCS-2)，空間浪費不就太多了？所謂UTF-8就是這樣一個為了提高英文存取效率的字符集轉換格式：Unicode Transformation Form 8-bit form。用UTF-8，UNICODE的2字節字符用變長個（1－3個字節）表示：

對英文，仍然和ASCII一樣用1個字節表示，這個字節的值小于128(\x80)；
對其他語言的用一個值位于128-256之間的字節開始，再加后面緊跟的2個字節表示，一個字符一共是3個字節；

因此，在應用中程序處理過程中所有字符都是16位（雙字節），但在存取轉換成字節流時使用UTF-8格式轉換，對于英文字符來說和原來用ASCII方式存取時相比大小仍然是一樣的，而對中文來說和原來的GB2312編碼方式相比，大小為：(3字節/2字節)=1.5倍

小節：

假設英文字符集是一個16×16的棋盤，么其他語言的字符集就是把高位區重新分割的(> 128)的中等棋盤，多種字符集之間互不兼容而UNICODE本身就相當于一個256×256的大棋盤，通過一定規則將英文和其他所有語言的字符都包含在內。

試驗1：操作系統語言環境設置對Java應用缺省編碼方式的影響

為了了解Java應用的編碼處理的機制，首先要了解操作系統對JVM缺省編碼方式的影響，因此我做了一個Env.java，用于打印顯示不同系統下JVM的屬性和系統支持的LOCALE。程序很簡單：

/*
 * Copyright (c) 2002 Email: chedongATbigfoot.com/chedongATchedong.com
 * $Id: hello_unicode.html,v 1.6 2003/11/09 07:57:11 chedong Exp $
 */

import java.util.*;
import java.text.*;

/**
 * 目的：
 *     顯示環境變量和JVM的缺省屬性
 * 輸入：無
 * 輸出：
 *     1 支持的LOCALE
 *     2 JVM的缺省屬性
 */

public class Env {
    /**
     *  main entrance
     */
    public static void main(String[] args) {
    	
        System.out.println("Hello, it's: " +  new Date());

        //print available locales
        Locale list[] = DateFormat.getAvailableLocales();
        System.out.println("======System available locales:======== ");
        for (int i = 0; i < list.length; i++) {
            System.out.println(list[i].toString() + "\t" + list[i].getDisplayName());
        }

        //print JVM default properties
        System.out.println("======System property======== ");
        System.getProperties().list(System.out);
    }
}

最需要注意的是JVM的file.encoding屬性，這個屬性確定了JVM的缺省的編碼/解碼方式：從而影響應用中所有字節流==>字符流的解碼方式，字符流==>字節流的編碼方式。

LINUX下的LOCALE可以通過 LANG=zh_CN; LC_ALL=zh_CN.GBK; export LANG LC_ALL 設置。locale 命令可以顯示系統當前的環境設置
Windows的LOCALE可以通過控制面板==>區域設置設置實現

GNU/Linux 2.4.x (J2SE1.3.1)
LANG=en_US LC_ALL=en_US

GNU/Linux 2.4.x (J2SE1.3.1)
LANG=zh_CN LC_ALL=zh_CN.GBK

Windows 2000(J2SE1.3.0)
區域設置:中國中文

Windows 2000(J2SE1.3.0)
區域設置:英國英文

Hello, it's: Tue Jul 30 11:05:44 CST 2002
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en_US English (United States)
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ar_AE Arabic (United Arab Emirates)
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ar_DZ Arabic (Algeria)
ar_EG Arabic (Egypt)
ar_IQ Arabic (Iraq)
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ar_KW Arabic (Kuwait)
ar_LB Arabic (Lebanon)
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ar_MA Arabic (Morocco)
ar_OM Arabic (Oman)
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ar_SA Arabic (Saudi Arabia)
ar_SD Arabic (Sudan)
ar_SY Arabic (Syria)
ar_TN Arabic (Tunisia)
ar_YE Arabic (Yemen)
be Byelorussian
be_BY Byelorussian (Belarus)
bg Bulgarian
bg_BG Bulgarian (Bulgaria)
ca Catalan
ca_ES Catalan (Spain)
ca_ES_EURO Catalan (Spain,Euro)
cs Czech
cs_CZ Czech (Czech Republic)
da Danish
da_DK Danish (Denmark)
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de_LU_EURO German (Luxembourg,Euro)
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el_GR Greek (Greece)
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en_CA English (Canada)
en_GB English (United Kingdom)
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en_IE_EURO English (Ireland,Euro)
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es_AR Spanish (Argentina)
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es_CR Spanish (Costa Rica)
es_DO Spanish (Dominican Republic)
es_EC Spanish (Ecuador)
es_ES Spanish (Spain)
es_ES_EURO Spanish (Spain,Euro)
es_GT Spanish (Guatemala)
es_HN Spanish (Honduras)
es_MX Spanish (Mexico)
es_NI Spanish (Nicaragua)
et Estonian
es_PA Spanish (Panama)
es_PE Spanish (Peru)
es_PR Spanish (Puerto Rico)
es_PY Spanish (Paraguay)
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es_VE Spanish (Venezuela)
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fi_FI Finnish (Finland)
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fr_BE French (Belgium)
fr_BE_EURO French (Belgium,Euro)
fr_CA French (Canada)
fr_CH French (Switzerland)
fr_FR French (France)
fr_FR_EURO French (France,Euro)
fr_LU French (Luxembourg)
fr_LU_EURO French (Luxembourg,Euro)
hr Croatian
hr_HR Croatian (Croatia)
hu Hungarian
hu_HU Hungarian (Hungary)
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is_IS Icelandic (Iceland)
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it_CH Italian (Switzerland)
it_IT Italian (Italy)
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iw_IL Hebrew (Israel)
ja Japanese
ja_JP Japanese (Japan)
ko Korean
ko_KR Korean (South Korea)
lt Lithuanian
lt_LT Lithuanian (Lithuania)
lv Latvian (Lettish)
lv_LV Latvian (Lettish) (Latvia)
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mk_MK Macedonian (Macedonia)
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nl_BE Dutch (Belgium)
nl_BE_EURO Dutch (Belgium,Euro)
nl_NL Dutch (Netherlands)
nl_NL_EURO Dutch (Netherlands,Euro)
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no_NO Norwegian (Norway)
no_NO_NY Norwegian (Norway,Nynorsk)
pl Polish
pl_PL Polish (Poland)
pt Portuguese
pt_BR Portuguese (Brazil)
pt_PT Portuguese (Portugal)
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ro_RO Romanian (Romania)
ru Russian
ru_RU Russian (Russia)
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sh_YU Serbo-Croatian (Yugoslavia)
sk Slovak
sk_SK Slovak (Slovakia)
sl Slovenian
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sq_AL Albanian (Albania)
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sr_YU Serbian (Yugoslavia)
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sv_SE Swedish (Sweden)
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th_TH Thai (Thailand)
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tr_TR Turkish (Turkey)
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zh_CN Chinese (China)
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Hello, it's: Tue Jul 30 11:07:34 CST 2002
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en_US 英文 (美國)
ar 阿拉伯文
ar_AE 阿拉伯文 (阿拉伯聯合酋長國)
ar_BH 阿拉伯文 (巴林)
ar_DZ 阿拉伯文 (阿爾及利亞)
ar_EG 阿拉伯文 (埃及)
ar_IQ 阿拉伯文 (伊拉克)
ar_JO 阿拉伯文 (約旦)
ar_KW 阿拉伯文 (科威特)
ar_LB 阿拉伯文 (黎巴嫩)
ar_LY 阿拉伯文 (利比亞)
ar_MA 阿拉伯文 (摩洛哥)
ar_OM 阿拉伯文 (阿曼)
ar_QA 阿拉伯文 (卡塔爾)
ar_SA 阿拉伯文 (沙特阿拉伯)
ar_SD 阿拉伯文 (蘇丹)
ar_SY 阿拉伯文 (敘利亞)
ar_TN 阿拉伯文 (突尼斯)
ar_YE 阿拉伯文 (也門)
be 白俄羅斯文
be_BY 白俄羅斯文 (白俄羅斯)
bg 保加利亞文
bg_BG 保加利亞文 (保加利亞)
ca 加泰羅尼亞文
ca_ES 加泰羅尼亞文 (西班牙)
ca_ES_EURO 加泰羅尼亞文 (西班牙,Euro)
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cs_CZ 捷克文 (捷克共和國)
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da_DK 丹麥文 (丹麥)
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de_DE 德文 (德國)
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de_LU_EURO 德文 (盧森堡,Euro)
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el_GR 希臘文 (希臘)
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es_AR 西班牙文 (阿根廷)
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es_CO 西班牙文 (哥倫比亞)
es_CR 西班牙文 (哥斯達黎加)
es_DO 西班牙文 (多米尼加共和國)
es_EC 西班牙文 (厄瓜多爾)
es_ES 西班牙文 (西班牙)
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es_HN 西班牙文 (洪都拉斯)
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et 愛沙尼亞文
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es_PR 西班牙文 (波多黎哥)
es_PY 西班牙文 (巴拉圭)
es_SV 西班牙文 (薩爾瓦多)
es_UY 西班牙文 (烏拉圭)
es_VE 西班牙文 (委內瑞拉)
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fi_FI 芬蘭文 (芬蘭)
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fr 法文
fr_BE 法文 (比利時)
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fr_CA 法文 (加拿大)
fr_CH 法文 (瑞士)
fr_FR 法文 (法國)
fr_FR_EURO 法文 (法國,Euro)
fr_LU 法文 (盧森堡)
fr_LU_EURO 法文 (盧森堡,Euro)
hr 克羅地亞文
hr_HR 克羅地亞文 (克羅地亞)
hu 匈牙利文
hu_HU 匈牙利文 (匈牙利)
is 冰島文
is_IS 冰島文 (冰島)
it 意大利文
it_CH 意大利文 (瑞士)
it_IT 意大利文 (意大利)
it_IT_EURO 意大利文 (意大利,Euro)
iw 希伯來文
iw_IL 希伯來文 (以色列)
ja 日文
ja_JP 日文 (日本)
ko 朝鮮文
ko_KR 朝鮮文 (南朝鮮)
lt 立陶宛文
lt_LT 立陶宛文 (立陶宛)
lv 拉托維亞文(列托)
lv_LV 拉托維亞文(列托) (拉脫維亞)
mk 馬其頓文
mk_MK 馬其頓文 (馬其頓王國)
nl 荷蘭文
nl_BE 荷蘭文 (比利時)
nl_BE_EURO 荷蘭文 (比利時,Euro)
nl_NL 荷蘭文 (荷蘭)
nl_NL_EURO 荷蘭文 (荷蘭,Euro)
no 挪威文
no_NO 挪威文 (挪威)
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pl_PL 波蘭文 (波蘭)
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pt_BR 葡萄牙文 (巴西)
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pt_PT_EURO 葡萄牙文 (葡萄牙,Euro)
ro 羅馬尼亞文
ro_RO 羅馬尼亞文 (羅馬尼亞)
ru 俄文
ru_RU 俄文 (俄羅斯)
sh 塞波尼斯-克羅地亞文
sh_YU 塞波尼斯-克羅地亞文 (南斯拉夫)
sk 斯洛伐克文
sk_SK 斯洛伐克文 (斯洛伐克)
sl 斯洛文尼亞文
sl_SI 斯洛文尼亞文 (斯洛文尼亞)
sq 阿爾巴尼亞文
sq_AL 阿爾巴尼亞文 (阿爾巴尼亞)
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sr_YU 塞爾維亞文 (南斯拉夫)
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tr_TR 土耳其文 (土耳其)
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uk_UA 烏克蘭文 (烏克蘭)
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ar_DZ Arabic (Algeria)
ar_EG Arabic (Egypt)
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ar_JO Arabic (Jordan)
ar_KW Arabic (Kuwait)
ar_LB Arabic (Lebanon)
ar_LY Arabic (Libya)
ar_MA Arabic (Morocco)
ar_OM Arabic (Oman)
ar_QA Arabic (Qatar)
ar_SA Arabic (Saudi Arabia)
ar_SD Arabic (Sudan)
ar_SY Arabic (Syria)
ar_TN Arabic (Tunisia)
ar_YE Arabic (Yemen)
be Byelorussian
be_BY Byelorussian (Belarus)
bg Bulgarian
bg_BG Bulgarian (Bulgaria)
ca Catalan
ca_ES Catalan (Spain)
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da Danish
da_DK Danish (Denmark)
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de_AT German (Austria)
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de_CH German (Switzerland)
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de_LU_EURO German (Luxembourg,Euro)
el Greek
el_GR Greek (Greece)
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en_GB English (United Kingdom)
en_IE English (Ireland)
en_IE_EURO English (Ireland,Euro)
en_NZ English (New Zealand)
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es Spanish
es_AR Spanish (Argentina)
es_BO Spanish (Bolivia)
es_CL Spanish (Chile)
es_CO Spanish (Colombia)
es_CR Spanish (Costa Rica)
es_DO Spanish (Dominican Republic)
es_EC Spanish (Ecuador)
es_ES Spanish (Spain)
es_ES_EURO Spanish (Spain,Euro)
es_GT Spanish (Guatemala)
es_HN Spanish (Honduras)
es_MX Spanish (Mexico)
es_NI Spanish (Nicaragua)
es_PA Spanish (Panama)
es_PE Spanish (Peru)
es_PR Spanish (Puerto Rico)
es_PY Spanish (Paraguay)
es_SV Spanish (El Salvador)
es_UY Spanish (Uruguay)
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et Estonian
et_EE Estonian (Estonia)
fi Finnish
fi_FI Finnish (Finland)
fi_FI_EURO Finnish (Finland,Euro)
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fr_BE French (Belgium)
fr_BE_EURO French (Belgium,Euro)
fr_CA French (Canada)
fr_CH French (Switzerland)
fr_FR French (France)
fr_FR_EURO French (France,Euro)
fr_LU French (Luxembourg)
fr_LU_EURO French (Luxembourg,Euro)
hr Croatian
hr_HR Croatian (Croatia)
hu Hungarian
hu_HU Hungarian (Hungary)
is Icelandic
is_IS Icelandic (Iceland)
it Italian
it_CH Italian (Switzerland)
it_IT Italian (Italy)
it_IT_EURO Italian (Italy,Euro)
iw Hebrew
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ja Japanese
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zh_CN 中文 (中華人民共和國)
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Hello, it's: Tue Jul 30 11:53:27 CST 2002
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ar_TN Arabic (Tunisia)
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be_BY Byelorussian (Belarus)
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bg_BG Bulgarian (Bulgaria)
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cs_CZ Czech (Czech Republic)
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da_DK Danish (Denmark)
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en_NZ English (New Zealand)
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es_AR Spanish (Argentina)
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file.encoding.pkg=sun.io
java.vm.specification.name=Java Virtual Machine Specification
user.dir=D:\java\src\char_test
java.runtime.version=1.3.0_02
java.awt.graphicsenv=sun.awt.Win32GraphicsEnvironment
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java.io.tmpdir=D:\TEMP\
line.separator=

java.vm.specification.vendor=Sun Microsystems Inc.
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            java.ext.dirs=C:\PROGRAM FILES\JavaSOFT\JRE\1.3.0_0...
            sun.boot.class.path=C:\PROGRAM FILES\JavaSOFT\JRE\1.3.0_0...
            java.vendor=Sun Microsystems Inc.
            file.separator=\
            java.vendor.url.bug=http://java.sun.com/cgi-bin/bugreport...
            sun.cpu.endian=little
            sun.io.unicode.encoding=UnicodeLittle
            user.region=GB
            sun.cpu.isalist=pentium i486 i386

結論1：

JVM的缺省編碼方式由系統的“本地語言環境”設置確定，和操作系統的類型無關。所以當設置成相同的LOCALE時，Linux和Windows下的缺省編碼方式是沒有區別的（可以認為cp1252=ISO-8859-1都是一樣的西文編碼方式，只包含255以下的拉丁字符），因此后面的測試2我只列出了GNU/Linux下LOCALE分別設置成zh_CN和en_US的測試結果輸出。以下測試如果在Windows下分別按照不同的區域和字符集設置后試驗的輸出是一樣的。

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關于字符集的準備知識：
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試驗1：操作系統語言環境設置對Java應用缺省編碼方式的影響

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試驗1：操作系統語言環境設置對Java應用缺省編碼方式的影響

引用通告

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