Python的編碼問題可能是很多人都遇到過的問題（沒遇到的終將會遇到的），筆者之前也對這個問題很模糊，今天看了《Effective Python》之後總結一下自己的理解。
Unicode
先看ASCII碼，ASCII碼我們比較熟悉，用一個字節表示了128個字符，其中包含標點符號，數字，英文字母等。
但是ASCII有一個問題，就是一個字節只有8位最多隻能表示256個字符，不可能表示世界各個國家的字符。於是有了Unicode碼。
Unicode碼（統一碼，萬國碼）：用多個字節表示全世界的所有字符，爲每一個字符分配了一個唯一的標識（一個整數），在表示一個 Unicode 的字符時，通常會用“U+”然後緊接着一組十六進制的數字來表示這一個字符。
來自Wiki百科：在文字處理方面，統一碼爲每一個字符而非字形定義唯一的代碼（即一個整數）。換句話說，統一碼以一種抽象的方式（即數字）來處理字符，並將視覺上的演繹工作（例如字體大小、外觀形狀、字體形態、文體等）留給其他軟件來處理，例如網頁瀏覽器或是文字處理器。
UTF-8
UTF-8：由於Unicode只是給每一個字符分配了一個整數值，但是沒有規定如何存儲這個整數值（比如：用幾個字節存儲），所以需要utf-8等編碼。utf-8是一種將Unicode碼轉換成字節序列編碼方式，是一種可變長編碼。
可以這樣理解：
- Unicode -> utf-8編碼 -> bytes
- bytes -> utf-8解碼 -> Unicode
UTF-8只是Unicode與字節流編碼方式中的一種，還有UTF-16, GB-2312, GBK（windows系統的中文編碼是GBK）編碼等等。這些編碼做的工作就是將Unicode規定字符對應的整數值用一個或多個字節表示出來。
因爲IO，網絡數據傳輸都是通過字節流的方式，所以在編程時需要將Unicode碼轉換成字節流再進行傳輸；同樣需要將從IO，網絡接收到的字節流轉換成Unicode碼。
bytes、str與unicode
Python2和Python3的不同點之一就是編碼問題。其中str和unicode是Python2中的編碼，而bytes和str是Python3中的編碼。
Python2中的編碼：
- str：bytes序列的字符串
- unicode：unicode碼點序列 的字符串
Python3中的編碼：
- bytes: bytes序列的字符串。
- str: unicode碼點序列 的字符串。
讓人疑惑的是str，str在Python2和Python3中表示不同的編碼，Python2中表示字節序列，即bytes; Python3中表示Unicode碼。個人理解是Python3想讓在程序中定義的字符串使用Unicode碼錶示，而不是Python2中用字節流表示。
Python2
>>> string = "python"
>>> type(string)
<type 'str'>
>>> u_str = u"python"
>>> type(u_str)
<type 'unicode'>
Python3
>>> string = "python"
>>> bytes = b"python"
>>> type(string)
<class 'str'>
>>> type(bytes)
<class 'bytes'>
encode與decode
encode()和decode()是Python中用於bytes字節序列與Unicode序列轉換的函數。
- unicode.encode() -> bytes:只有對於unicode對象我們才應該使用.encode()方法。這一方法用來將一系列unicode編碼爲bytes流。
- bytes.decode() -> unicode: 只有對於bytes，或說Python2中的str對象，我們才應該調用.decode()方法。這一方法將一系列bytes流解碼爲原本的unicode碼點。
Python2
# str 與 unicode
>>> string = "python"
>>> type(string)
<type 'str'>
>>> u_str = u"python"
>>> type(u_str)
<type 'unicode'>
# str解碼 -> Unicode
>>> de_string = string.decode()
>>> type(de_string)
<type 'unicode'>
# unicode 編碼 -> str
>>> en_u_str = u_str.encode()
>>> type(en_u_str)
<type 'str'>
Python3
# str 與 bytes
>>> string = "python"
>>> bytes = b"python"
>>> type(string)
<class 'str'>
>>> type(bytes)
<class 'bytes'>
# str編碼 -> butes
>>> en_string = string.encode()
>>> type(en_string)
<class 'bytes'>
# bytes 解碼 -> str
>>> de_bytes = bytes.decode()
>>> type(de_bytes)
<class 'str'>