unicode چیست ؟ همه‌ی آنچه که باید از utf-۸ بدانید

نسخه ویدئویی این مقاله ، تولید شده توسط هوش مصنوعی

نسخه صوتی این مقاله ، تولید شده توسط هوش مصنوعی

  این ویدئو و نسخه صوتی توسط هوش مصنوعی تولید شده و ممکن است خطا داشته باشد، پیشنهاد میکنیم برای درک دقیق و کامل این موضوع خود مقاله را تا تا انتها مطالعه کنید.

وقتی که شما کاراکتری را در یک برنامه ویرایش متن و یا یک اپلیکیشن وب قرار می‌دهید، کامپیوتر این داده‌ها و اطلاعات را آنگونه که هستند نمی‌تواند پردازش کند. کامپیوترها تنها قادر به پردازش اطلاعات و داده‌هایی هستند که به صورت اعداد و ارقام باشند. از این رو نیاز است که برای قابل فهم کردن اطلاعات و داده‌ها برای کامپیوترها، از روش‌های کدگذاری استفاده کنیم. حال سوال این است که کدگذاری چیست؟ روش‌های کدگذاری کدامند؟ کدام روش گزینه‌ای مناسب و بهینه است؟ یونی‌کد یا همان unicode چیست؟ UTF-۸ چیست و چرا محبوب شده؟ برای پاسخ دادن به این دسته از سوالات با ادامه متن همراه شوید تا بیشتر با مفهوم یونیکد و UTF-۸ آشنا شوید.

کدگذاری در کامپیوترها

همه ما می‌دانیم که کامپیوترها تنها با اعداد و ارقام سروکار دارند و تمام اطلاعات نوشتاری، صوتی و تصویری را به صورت اعداد و ارقام پردازش و ذخیره می‌کنند. حروف، اعداد و علایمی که در اپلیکیشن‌های وب مورد استفاده قرار می‌گیرند، به آن شکلی که شما آنها را می‌بینید در کامپیوتر مدیریت نمی‌شوند. برای قابل فهم کردن اطلاعات برای کامپیوتر لازم است برای هر حروف از الفبا، یک عددی اختصاص دهیم. حروف و کاراکترها به مجموعه‌ای از ۰ و ۱ تبدیل می‌شود تا مدیریت آنها برای کامپیوتر ساده‌تر باشد. اختصاص این کدها به اطلاعات توسط سیستم‌های کدگذاری انجام خواهد شد. برای این منظور صدها نوع سیستم کدگذاری برای قابل فهم کردن زبان‌های مختلف برای کامپیوترها به وجود آمد.
برای زبان فارسی هم تعداد زیادی سیستم‌های کدگذاری به وجود آمد. هر شرکت نرم‌افزاری یک سیستم کدگذاری مخصوص به خودش را داشت. البته وجود تعداد زیاد سیستم‌های کدگذاری تنها مختص به زبان فارسی نبوده و بیشتر زبان‌های دیگر هم با این مشکل روبرو بودند.
 

کد اسکی یا ASCII چیست؟

انجمن استاندارهای آمریکا در سال ۱۹۶۰ روش کدگذاری ۷ بیتی ASCII را معرفی کرد ASCII مخفف عبارت American Standard Code for Information Interchange است که در آن زمان شامل ۱۲۸ کاراکتر یا ۷ بیت تعریف شد. این استاندارد در آن زمان بیشتر برای زبان‌های لاتین کاربرد داشت. پس از آن در دهه ۱۹۸۰ تصمیم گرفتند که این استاندارد به جای استفاده از ۷ بیت، از یک بایت کامل استفاده کند. یک بایت کامل شامل ۸ بیت و ۲۵۶ کاراکتر است. از این رو زبان‌های دیگر نیز می‌توانستند از این استاندارد استفاده کنند.
ASCII به روشنی مشخص نکرده که مقادیر بین ۱۲۸ تا ۲۵۵ به چه چیزی اختصاص دارد. در بین زبان دیگر استاندارد واحدی وجود نداشت و هر زبانی الفبای خود را با کد مختص به الفبای خود نشان می‌داد. پس در این زمان به استاندارد واحدی که با تمامی زبان‌ها سازگار باشد و برای هر کاراکتر کد مختص به خود را داشته باشد، نیاز بود. برای حل این مشکل سازندگان رایانه‌ها سعی کردند از صفحه‌های کد (Code Pages) استفاده کنند. اما باز هم این روش کارساز نبود. تا زمانی که افرد از کد صفحه‌های یکسانی استفاده کنند، همه چیز خوب پیش می‌رود. و اما اگر کد صفحه‌ها برای افراد یکسان نباشد، همه چیز به هم می‌ریزد.

وجود یک استاندارد واحد برای کدگذاری در بین زبان‌های مختلف

کلید حل این مشکل وجود یک استاندارد واحد بود. بر این اساس مشخص می‌شود که هر کدام از این اعداد چه کاراکترهایی را نمایش می‌دهند. در ابتدا دو استاندارد برای ایجاد مجموعه کاراکترهای واحد صورت گرفت. اولی ISO-۱۰۶۴۶ و دیگری Unicode بود. اما وجود دو استاندارد باز هم مشکل را به صورت کامل حل نکرد. بر این اساس ISO و Unicode تصمیم گرفتند در سال ۱۹۹۱ به یکدیگر بپیوندند. از این رو با معرفی یونیکد (unicode) این مشکل حل شد. حال سوال این است که یونیکد چیست؟ با ادامه متن همراه شوید تا با این استاندارد آشنا شوید.

یونیکد یا Unicode چیست؟

یونیکد یا همان UNIVERSAL CHARACTER SET TRANSFORMATION FORMAT یک استاندارد بین‌المللی است که برای تبادل اطلاعات چندزبانه مورد استفاده قرار می‌گیرد. Unicode مستقل از سیستم عامل و یا برنامه و زبان خاصی، به هر یک از حروف یک کد یکتا اختصاص می‌دهد. Unicode می‌تواند تمام حروف زبان‌های مختلف دنیا را در خود جای دهد. یونیکد می‌تواند برای وبسایت‌ها و برنامه‌ها بسیار مفید باشد. از این رو می‌توان گفت که مهم نیست کاربران از چه وبسایت و یا چه مرورگری استفاده می‌کنند؛ تنها کافی است از Unicode پشتیبانی کند.
امروزه اکثر شرکت‌های بزرگ دنیای کامپیوتر از این استاندار استفاده می‌کنند و همچنین می‌توان گفت که تقریبا تمام برنامه‌های کاربردی جدید با این استاندارد کدگذاری شده‌اند. گسترش استاندارد Unicode موجب شده تا تمامی فارسی زبان‌ها هم بتوانند در دنیای اینترنت مطالب خود را عرضه کنند. یونیکد موجب شده تا فرایند ایجاد وبسایت‌ها و برنامه‌های فارسی بسیار آسان‌تر و کم هزینه‌تر باشد. یونیکد در واقع مجموعه‌ای از کاراکترست (charset) با اعداد منحصر به فرد است که به آنها در اصطلاح پوینت کد (Point Code) گفته می‌شود. هر Point Code کاراکتر واحدی را نمایش می‌دهد.

تاریخچه‌ی یونیکد

پیش از پیدایش Unicode، سیستم‌های کدگذاری مختلفی برای نمایش کاراکترها وجود داشتند، که هر یک محدود به زبان یا منطقه‌ی خاصی بودند؛ مانند ASCII برای زبان انگلیسی یا ISO ۸۸۵۹ برای برخی زبان‌های اروپایی این تنوع باعث ایجاد مشکلاتی در تبادل اطلاعات بین سیستم‌ها می‌شد، چراکه هر کدام از استانداردهای موجود، تفسیر متفاوتی از بایت‌ها داشتند.
در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰، گروهی از متخصصان حوزه‌ی نرم‌افزار و زبان‌شناسی تصمیم گرفتند استانداردی جهانی برای نمایش تمام نویسه‌های مورد استفاده در زبان‌های دنیا ایجاد کنند. نتیجه‌ی این تلاش‌ها استاندارد Unicode بود؛ یک سیستم کدگذاری یکتا که برای هر کاراکتر، یک شناسه‌ی عددی مشخص تعریف می‌کند.
اولین نسخه‌ی Unicode در سال ۱۹۹۱ منتشر شد و از آن زمان تاکنون، به‌طور مداوم توسعه یافته و امروزه به استانداردی فراگیر در دنیای فناوری تبدیل شده است.

انکودینگ یا همان Encoding چیست؟

تبدیل داده‌ها به صورتی که سیستم توانایی خواندن و استفاده از آن را داشته باشد Encoding گویند. کدهای یکتا به روش‌های متفاوتی در کامپیوتر ذخیره می‌شوند؛ این روش‌ها را کدگذاری یا Encoding می‌گویند. می‌توان گفت که اینکودینگ فرآیند تبدیل داده‌ها به فرمت‌های مورد نیاز است. این رمزگذاری شامل تدوین برنامه‌ها، اجرای برنامه انتقال و ذخیره‌سازی داده‌ها و همچنین پردازش داده‌های برنامه است.

روش‌های کدگذاری یوینکد

یونیکد به سه روش مختلف کدگذاری می‌شود؛ UTF-۸، UTF-۱۶ و UTF-۳۲. حال سوال این است که UTF چیست؟ تفاوت این روش‌های کدگذاری در چیست؟ UTF مخفف عبارت Unicode Transfer Format است که به معنی “فرمت تحول یونیکد” است. UTF روش کدگذاری است که زیر مجموعه‌ای از استاندارد یونیکد به شمار می‌رود. در ادامه بیشتر با روش‌های کدگذاری یونیکد و تفاوت‌های آنها آشنا خواهید شد.

کدگذاری UTF-۸

UTF-۸ یکی از پرکاربردترین روش‌های کدگذاری متن در دنیاست. این روش از عرض متغیر برای رمزگذاری استفاده می‌کند و بسته به نوع کاراکتر، از ۱ تا ۴ بایت را به آن اختصاص می‌دهد. ویژگی مهم UTF-۸ این است که برای کاراکترهای ASCII تنها از ۱ بایت استفاده می‌کند، به همین دلیل فایل‌های رمزگذاری‌شده با UTF-۸ معمولاً حجم کمتری دارند.
همچنین UTF-۸ با سیستم‌های بایت‌گرا (مانند شبکه‌ها و فایل‌های ذخیره‌سازی) کاملاً سازگار است و با ASCII نیز سازگاری کامل دارد. در بازیابی داده‌ها پس از بروز خطا، عملکرد بسیار بهتری نسبت به روش‌های دیگر دارد؛ چرا که می‌تواند به سرعت بایت‌های سالم بعدی را شناسایی و رمزگشایی کند.

کدگذاری UTF-۱۶

در روش UTF-۱۶ نیز مانند UTF-۸ از کدگذاری با عرض متغیر استفاده می‌شود، اما حداقل فضای مورد استفاده برای هر کاراکتر ۲ بایت (۱۶ بیت) است. این مسئله باعث می‌شود که فایل‌های UTF-۱۶ به طور معمول حجیم‌تر از UTF-۸ باشند؛ به‌ویژه در متون انگلیسی یا متونی که نویسه‌های آن‌ها در محدوده ASCII قرار دارند.
UTF-۱۶ با ASCII ناسازگار است و برای استفاده در سیستم‌های بایت‌گرا نیاز به تعیین ترتیب بایت (Byte Order) دارد. همچنین بازیابی داده پس از خرابی یا حذف بایت‌ها در این روش دشوارتر از UTF-۸ است، زیرا به‌هم‌ریختگی بایت‌ها ممکن است کل ترکیب را از کار بیندازد.

کدگذاری UTF-۳۲

UTF-۳۲ روشی با طول ثابت برای کدگذاری کاراکتر هاست. در این روش، هر کاراکتر دقیقاً با ۴ بایت (۳۲ بیت) نمایش داده می‌شود، بدون توجه به اینکه متعلق به چه زبان یا اسکریپتی است.
سادگی در پردازش و خواندن از مزایای این روش است، اما از سوی دیگر، مصرف بالای حافظه مهم‌ترین نقطه‌ضعف آن محسوب می‌شود. به‌همین دلیل، UTF-۳۲ معمولاً در سیستم‌هایی استفاده می‌شود که حافظه و پهنای باند محدودیتی ندارند و نیاز به پردازش ساده‌ و مستقیم داده‌ها دارند.

توضیحات تکمیلی برای UTF-۸

UTF-۸ مخفف عبارت Unicode Transformation Format ۸-bit به معنای فرمت تبدیل یونیکد ۸ بیتی است. UTF-۸ یکی از روش‌های رمزگذاری یک بایتی (معادل ۸ بیت) با عرض متغیر است که برای ارتباط الکترونیکی استفاده می‌شود. در کنفرانس USENIX در سال ۱۹۹۳، UTF-۸ به طور رسمی معرفی شد. UTF-۸ پرکاربردترین و رایج ترین روش برای نمایش متن یونیکد در صفحات وب است و همیشه باید هنگام ایجاد صفحات وب و پایگاه داده خود از UTF-۸ استفاده کنید. UTF-۸ کد گذاری قالب برای شبکه جهانی وب ( فناوری‌های اینترنت) است که تا سال ۲۰۲۲، ۹۸٪ از کل صفحات وب و تا ۱۰۰.۰٪ برای برخی از زبان‌ها را شامل می‌شود.
در این روش کدگذاری هر کاراکتر با یک تا چهار بایت نمایش داده می‌شود. UTF-۸ با ASCII سازگار است و می‌تواند هر کاراکتر استاندارد یونیکد را نشان دهد. این استاندارد رمزگذاری قادر است همه‌ی کد کاراکترها معتبر در یونیکد را با استفاده از یک تا چهار واحد کد یک بایتی (۸ بیتی) رمزگذاری کند. UTF-۸  یکی از روش‌های رمزگذاری است که توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) در ISO ۱۰۶۴۶ تعریف شده است. این کد می‌تواند حداکثر ۲,۰۹۷,۱۵۲ نقطه کد (۲^۲۱) را نشان دهد که بیش از اندازه کافی برای پوشش ۱,۱۱۲,۰۶۴ کاراکتر یا پوینت کد فعلی است.
همان طور که گفته شد، UTF-۸ یک استاندارد رمزگذاری “با عرض متغیر” است. حال سوال این است که طول متغیر به چه معنا است؟ این بدان معنی است که هر نقطه کد را با تعداد متفاوتی از بایت‌ها، بین یک تا چهار بایت رمزگذاری می‌کند. این کار برای صرفه جویی در فضا بسیار مناسب است. نقاط کد رایج مورد استفاده معمولا با بایت‌های کمتری نسبت به نقاط کد که به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد، کدگذاری می‌شود. UTF-۸ الگوریتمی است که اعداد مربوط به پوینت‌کدها را به باینری تبدیل می‌کند. از این رو می‌توان آنها را بر روی دیسک ذخیره کرد.

چرا utf-۸ رایج‌ترین و پرکاربردترین روش کدگذاری است؟

همان طور که به آن اشاره کردیم، UTF-۸ به دلیل وجود ویژگی‌ها و مزایای خوبی که دارد، یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین روش‌های کدگذاری تا به امروز است. از جمله مزایای این روش کدگذاری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
⦁ یکی از مهمترین مزایای UTF-۸ می‌توان به عرض متغییر اشاره کرد؛ اگر در عرض هر کاراکتر یونیکد با چهار بایت نمایش داده می‌شد، یک فایل متنی که به زبان انگلیسی نوشته شده بود چهار برابر اندازه همان فایل رمزگذاری شده با UTF-۸ خواهد بود.
⦁ از دیگر مزایای آن می‌توان به سازگاری با ASCII اشاره کرد. این روش رمزگذاری از کدهای ۰ تا ۱۲۷ برای کاراکترهای اسکی استفاده می‌کند. برای نمایش کدهای اسکی، UTF-۸ نیازی به افزایش حجم ندارد.
⦁ UTF-۸ بایتگراست و با شبکه‌ها و پرونده‌های بایتگرا مشکلی ندارد.
⦁ UTF-۸ در بازیابی از خطاها بسیار خوب عمل می‌کند. اگر بایت‌ها به دلیل وجود خطا و یا مشکلی از بین بروند، UTF-۸ کاراکتر معتبر بعدی را پیدا می‌کند و پردازش را شروع می‌کند.
⦁ UTF-۸ از عملیات ساده بیتی استفاده می‌کند و به عملیات ریاضی مانند ضرب و تقسیم نیازی ندارد.
⦁ UTF-۸ نیازی به BOM یا شاخص کدگذاری ندارد.
⦁ UTF-۸ یکی از روش‌های کدگذاری است که قادر است هر کارکتر یونیکد را کدگذاری کند. UTF-۸ قادر است بدون اینکه مجبور باشند فونت درستی را انتخاب کنند، با اسکریپت‌های متفاوت به درستی فایل‌ها را نمایش دهد.

معایب استفاده از روش کدگذاری UTF-۸

استفاده از UTF-۸ چندین معایب دارد که در زیر به برخی از آنها اشاره می‌کنیم.
⦁ شما نمی‌توانید تعداد بایت‌های متن UTF-۸ را از تعداد کاراکترهای UNICODE تعیین کنید زیرا UTF-۸ از یک رمزگذاری طول متغیر استفاده می‌کند.
⦁ UTF-۸ برای آن دسته از کاراکترهای غیر لاتین به ۲ بایت نیاز دارد. این کاراکترها تنها با ۱ بایت در ASCII کدگذاری می‌شوند.
⦁ کدگذاری با UTF-۸ نسبت به Encoding چند بایته که برای یک زبان خاص طراحی شده، حجم بالاتری دارد. در روش کدگذاری چندبایته مختص به یک زبان، برای هر کاراکتر به دو بایت حجم نیاز است، اما در UTF-۸ به سه بایت نیاز هست.
⦁ کدگذاری با UTF-۸ برخی از نرم‌افزارهایی مانند ویرایشگر متن را نمی‌تواند نمایش دهد یا ترجمه کند. البته اگر متن با یک BOM شروع شود این مشکل حل می‌شود.
⦁ کاراکترهایی که در روش‌های کدگذاری ISO-۸۸۵۹ و WINDOWS-۱۲۵۲ تنها با یک بایت نمایش داده می‌شوند، در UTF-۸ به ۲ بایت حجم برای نمایش نیاز دارند.
⦁ می‌توان گفت که متون کدگذاری شده با UTF-۸، بجز برای کاراکترهای اسکی، به حجم بالاتری نسبت به سیستم‌های دیگر نیاز دارد.

استفاده از UTF در HTML و وب‌سایت‌ها: چرا و چگونه؟

یکی از مهم‌ترین نکاتی که هنگام طراحی صفحات وب باید در نظر گرفت، تنظیم صحیح کدگذاری کاراکترها (Character Encoding) است. در HTML، برای اطمینان از اینکه کاراکترها به‌درستی نمایش داده می‌شوند، معمولاً از استاندارد UTF-8 استفاده می‌شود. این کار از طریق یک متا تگ ساده در بخش <head> صفحات HTML انجام می‌گیرد:
html
CopyEdit
<!DOCTYPE html>
<html lang=”fa”>
<head>
  <meta charset=”UTF-8″>
  <title>صفحه نمونه</title>
</head>
<body>
  <p>سلام دنیا!</p>
</body>
</html>
در کد بالا، تگ <meta charset=”UTF-8″> به مرورگر اعلام می‌کند که محتوای این صفحه با کدگذاری UTF-۸ رمزگذاری شده و باید مطابق آن تفسیر شود. این تنظیم ساده اما حیاتی، از بروز مشکلاتی مانند به‌هم‌ریختگی نویسه‌ها یا نمایش علامت سؤال به‌جای حروف جلوگیری می‌کند.

مزایای استفاده از UTF-۸ در وب‌سایت‌ها:

•  سازگاری با همه مرورگرها و دستگاه‌ها: UTF-۸ به صورت گسترده توسط تمام مرورگرهای مدرن و سیستم‌عامل‌ها پشتیبانی می‌شود.
•  پشتیبانی از تمامی زبان‌ها: این استاندارد به شما اجازه می‌دهد از کاراکترهای زبان‌های مختلف (فارسی، عربی، چینی، روسی و…) در یک صفحه واحد بدون مشکل استفاده کنید.
•  افزایش دسترسی‌پذیری و تجربه کاربری بهتر: با جلوگیری از خطاهای نمایش متن و تضمین درستی نمایش محتوا، تجربه‌ی کاربر بهبود یافته و دسترسی به وب‌سایت برای کاربران جهانی آسان‌تر می‌شود.

در نتیجه، استفاده از UTF-۸ نه تنها بهترین انتخاب برای توسعه وب است، بلکه یک استاندارد ضروری برای تولید محتوای چند زبانه و کاربر پسند در سطح وب محسوب می‌شود.

آینده یونیکد

با گسترش روزافزون فناوری و جهانی‌تر شدن ارتباطات دیجیتال، نیاز به یک استاندارد جامع برای نمایش و تبادل کاراکترها افزایش یافته است. استاندارد Unicode توانسته نقش خود را در این مسیر تثبیت کند و ارتباط میان سیستم‌ها، پلتفرم‌ها و اپلیکیشن‌های مختلف را ممکن ‌سازد.
در آینده، Unicode تلاش خواهد کرد تا پشتیبانی خود را از زبان‌ها و خطوط نوشتاری کمتر شناخته‌شده گسترش دهد. بسیاری از زبان‌های بومی و محلی که تاکنون نادیده گرفته شده‌اند، در نسخه‌های جدید این استاندارد اضافه خواهند شد. این اقدام به حفظ تنوع زبانی و فرهنگی در محیط دیجیتال کمک خواهد کرد.
هم‌زمان با افزایش استفاده از ایموجی‌ها و نمادهای گرافیکی، Unicode روند افزودن کاراکترهای جدید و به‌روزرسانی تعاریف موجود را ادامه خواهد داد. این توسعه مداوم باعث خواهد شد که Unicode نه‌تنها یک ابزار فنی، بلکه بخشی از فرهنگ دیجیتال جهانی محسوب شود.
در مجموع، می‌توان آینده Unicode را روشن دانست و آن را گامی مهم در مسیر ساخت اینترنتی یکپارچه، چندزبانه و فراگیر تلقی کرد.

اگر به این مطلب علاقمند بودید احتمالا مقالات زیر هم براتون مفید خواهد بود :

۱. شاخص کلیدی عملکرد یا KPI چیست و چطور آن را در کسب‌وکارها تدوین کنیم؟
۲. حمله DDOS چیست و چگونه می توان از آن جلوگیری کرد ؟
۳. آشنایی با تحلیل SWOT و کاربرد آن در پیشرفت کسب‌و‌کارها
۴. کیورد استافینگ چیست و چه کنیم تا دچار آن نشویم؟
۵. پرفورمنس مارکتینگ یا بازاریابی عملکرد چیست؟
۶. هوش تجاری چیست؛ چرا کسب‌و‌کارهای امروز به BI نیاز دارند؟
۷. خبرنامه چیست؟ چرا کسب و کارها باید خبرنامه داشته باشند؟
8. هر آن چه که لازم است درباره‌ی بیت کوین بدانید!
9.پینگ چیست؟ چرا یک وبمستر باید آن را بشناسد
۱۰.فایل htaccess چیست؟ و چه کاربردی دارد؟
۱۱.دنیای متاورس چیست؟ متاورس چه آینده ای دارد؟