如何解決java linux檔中文亂碼問題

java linux檔案中文亂碼的解決方法：1、下載jdk1.8的sun原始碼；2、將Font的創建從實體字體改為邏輯字體；3、重啟服務即可。

本文操作環境：linux5.9.8系統，jdk1.8，Dell G3電腦。

如何解決java linux檔案中文亂碼問題?

#Linux環境下Java中文亂碼解決方案

相信很多朋友遇到過Java的亂碼問題，最近我也在解決一個「使用文字產生圖片過程中中文以及特殊字元亂碼」的問題；花了我大量時間，Debug了sun.font、sun.awt下面的各種原始碼，終於搞懂了其機制，解決了目前次問題；現在把問題解決過程給寫下來，做個記錄，以免以後再次遇到。

遇到的問題

下面是我想要執行的程式碼（經過極度簡化，但意思沒變）：

public static void main(String[] args) throws IOException {
   File file = new File("test.png");
   Font font = new Font("宋体", Font.PLAIN, 10);
   BufferedImage bi = new BufferedImage(400, 200, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
   Graphics2D g2 = (Graphics2D) bi.getGraphics();
   g2.setBackground(Color.WHITE);
   g2.clearRect(0, 0, 400, 200);
   g2.setFont(font);
   g2.setColor(Color.BLACK);
   g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_TEXT_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_TEXT_ANTIALIAS_ON);
   g2.drawString("为什么没有(ꐚꌒꑿꆺ)(ꐚꌒꑿꆺ)这名字特殊不？@￥￥￥ 为什么没有(ꐚꌒꑿꆺ)(ꐚꌒꑿꆺ)这名字特 ", 0, 10);
   g2.dispose();
   ImageIO.write(bi, PNG, file);
}

目標當然是想在開啟test. png的時候看到如下場景：

 

在本地調試沒問題之後，就放到了測試機（Linux）上面去執行了，執行結果簡直撲街：

 

jdk1.8的sun源碼下載

奉行程式設計師一貫作風：既然有問題，那就Debug！
坑爹的是現在的原始碼包已經不包含sun包的程式碼了！
幸好java官方確認OpenJDK的程式碼基本上和JVM源碼一致，可以直接從OpenJDK8u進行下載：jdk8u

至於如何使用源碼debug，這個就不寫了··· 這都不會基本也就別看這文章了

定位問題

直接下載好源碼，遠端斷點，伺服器執行，在debug中先發現了第一個產生本地和測試伺服器不一致的程式碼：

 原來JVM建立Font的時候會使用FontManagerFactory取得FontManager，而不同的系統所使用的FontManager是不同的！ Mac用的是CFontManager，Linux用的是X11FontManager！

那麼這兩個FontManager的不同會導致什麼不同呢？

CFontManager會建立CFont作為Font2D，這個CFont是JVM專門為mac創建的類，看類別和方法的註解可以知道在mac環境下有時候物理字體會被CFont包裝，而這是在native程式碼中完成的：

X11FontManager所建立的Font2D是包含了邏輯字體和實體字體的集合。 X11FontManager繼承了FcFontManager，FcFontManager繼承了SunFontManager；我們來看看X11FontManager的loadFonts()方法，直接使用了SunFontManager的loadFonts()，SunFontManager的loadFonts()方法載入了物理字體，SunFontManager實作了FontManager的preferLocaleFonts()方法，載入了邏輯字體：

#邏輯字體與物理字體

代碼debug到這邊基本上已經確認了是不同環境的字體載入問題，那麼在debug linux環境的時候發現的邏輯字體和實體字體是什麼東西呢？

實體字型

實體字型是實際的字型庫，包含字形資料和資料表，這些資料和資料表使用字型技術（如TrueType 或PostScript Type 1）將字元序列對應到字形序列。 Java Platform 的所有實作都支援 TrueType 字型；對其他字型技術的支援是與實作相關的。實體字體可以使用字體名稱，如 Helvetica、Palatino、HonMincho 或任意數量的其他字體名稱。通常，每種物理字體只支援有限的書寫系統集合，例如，只支援拉丁文字符，或只支援日文和基本拉丁文。可用的實體字體集合隨配置的不同而有所不同。要求特定字體的應用程式可以使用 createFont 方法來捆綁這些字體，並對其進行實例化。

邏輯字體

邏輯字體是由必須受所有 Java 執行時間環境支援的 Java 平台所定義的五種字體系列：Serif、SansSerif、Monospaced、Dialog 和 DialogInput。這些邏輯字體不是實際的字體庫。此外，由 Java 執行時間環境將邏輯字體名稱對應到實體字體。映射關係與實現和通常語言環境相關，因此它們提供的外觀和規格各不相同。通常，為了覆蓋龐大的字元範圍，每種邏輯字體名稱都會對應到幾種實體字體。

问题解决

debug的源码很多，但是此次问题的关键点就在这里了，其它debug内容就不贴了。
既然已经确认了本地（mac环境）是native的代码帮我们做了物理字体的封装，转换成了CFont进行渲染，而Linux环境的X11FontManager只是帮我们加载了物理字体和逻辑字体，但是却需要我们自己进行选择，那么解决问题的第一步就显而易见了：将Font的创建从物理字体改为逻辑字体

1 //  Serif、SansSerif、Monospaced、Dialog 和 DialogInput 随意选择
2 Font font = new Font("Serif", Font.PLAIN, 10);

改完以后执行代码，仍然是乱码！继续Debug，发现是Linux上逻辑字体Serif映射的物理字体没有中文字体和对应的特殊符号字体，这就很简单了，直接在Linux上安装中文字体（simsun.ttf），再安装特殊符号“ꐚꌒꑿꆺ”可显示的字体（mysi.ttf），将这两个字体也放到了jdk的fonts目录（JAVA_HOME/jre/lib/fonts）下。文章后面有Linux字体安装方法。

完成上面的改动之后，重启服务，再次执行成功显示！热烈庆祝~~~~

JVM逻辑字体映射配置

以上的改动已经可以解决中文和特殊字符乱码问题，但是我在Debug过程中发现在逻辑字体加载过程中，JVM会参考一个配置文件，代码在sun.awt.FontConfiguration中，这个配置类完成了逻辑字体和物理字体的映射，也指导了SunFontManager创建逻辑字体，而这个FontConfiguration读取的配置文件就是fontconfig.properties，这个配置文件目录是JAVA_HOME/jre/lib

查阅了一下资料，JVM字体配置文件的加载顺序如下：
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.OS.Version.properties
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.OS.Version.bfc
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.OS.properties
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.OS.bfc
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.Version.properties
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.Version.bfc
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.properties
JAVA_HOME/jre/lib/fontconfig.bfc

OS是系统，例如：Linux、CentOs、RedHat等；Version是版本号

在这个配置文件中可以修改逻辑字体与物理字体的对应关系，也就是说可以手动的修改Serif、SansSerif、Monospaced、Dialog 和 DialogInput这五个逻辑字体在不同场景下所使用的真正物理字体。

举个栗子，下面的配置将serif.plain逻辑字体的中文使用simsun.ttf，拉丁文使用java自带字体：

# @(#)linux.fontconfig.SuSE.properties 1.2 03/10/17
#
# Copyright 2003 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
#

# Version
version=1

# Component Font Mappings
serif.plain.chinese=-misc-simsun-medium-r-normal--*-%d-*-*-c-*-iso10646-1
serif.plain.latin-1=-b&h-lucidabright-medium-r-normal--*-%d-*-*-p-*-iso8859-1

# Search Sequences
sequence.allfonts=latin-1,chinese

# Exclusion Ranges

# Font File Names
filename.-misc-simsun-medium-r-normal--*-%d-*-*-c-*-iso10646-1=/usr/share/fonts/myfonts/simsun.ttf

Linux安装字体

• Linux字体目录：/usr/share/fonts
• 在fonts下面新建一个目录，例如：mkdir myfonts
• 将需要安装的字体放到新建目录下面，例如：cp ~/test/simsun.ttf /usr/share/fonts/myfonts
• 进入到myfonts目录：cd /usr/share/fonts/myfonts
• 执行如下命令：
  • mkfontscale
  • mkfontdir
  • fc-cache -fv
• 查看是否已经安装对应的字体：fc-list
• fc-cache -fv 命令用来刷新linux的字体缓存，使其立刻生效

PS：以上所有操作基本都需要root权限

推荐学习：《linux视频教程》

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