Windows环境下Java字符串码点异常，重启后输出乱码问题排查

我编写了一段Java代码用于实现Unicode转义处理与Base64编解码功能。首次运行时程序输出正常，但通过ProcessBuilder重启应用后，字符串输出全部变为"??"，尽管码点值显示正确，希望得到排查思路。

代码实现 #

package edu.practice.zapper;

import java.io.IOException;
import java.lang.ProcessBuilder.Redirect;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Base64;
import java.util.List;

public class Zapper {
    private static final String UNICODE_START = "&#";
    private static final String UNICODE_END = ";";
    private String input;

    public Zapper() {
    }

    public String unicodePrint(String input) {
        if (input != null && !input.isEmpty()) {
            StringBuilder sbTitle = new StringBuilder();
            System.err.println(input);
            input.codePoints().forEach(codepoint->{
                if (codepoint > 127) {
                    sbTitle.append(UNICODE_START);
                    sbTitle.append(codepoint);
                    sbTitle.append(UNICODE_END);
                } else {
                    sbTitle.appendCodePoint(codepoint);
                }
            });
            input = sbTitle.toString();
            System.err.println(input);
        }
        return input;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Zapper z = new Zapper();
        z.input = "挑战";
        if(args.length > 0) {
            System.out.println("Restarting:%s :%d :%d".formatted(z.input,z.input.codePointAt(0),z.input.codePointAt(1)));
        }
        String encodeString = Base64.getEncoder().encodeToString(z.input.getBytes());
        byte[] decodeBytes = Base64.getDecoder().decode(encodeString);
        String decodeStringU = new String(decodeBytes,Charset.forName("UTF-8"));
        String decodeString = new String(decodeBytes);
        z.unicodePrint(decodeStringU);
        z.unicodePrint(decodeString);
        if(args.length < 1) {
            restartApplication();
        }
    }
    private static Process restartApplication() {
        Process process = null;
        while (process == null) {
            List<String> command = new ArrayList<>();
            command.add("java");
            command.add("-Ddebugging=false");
            command.add("-DdebugUnit=None");
            command.add("-jar");
            command.add("zapper-1-jar-with-dependencies.jar");
            command.add("restarted");
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(command);
            pb.redirectOutput(Redirect.INHERIT);
            pb.redirectError(Redirect.INHERIT);
            try {
                process = pb.start();
                Thread.sleep(5_000);
            } catch (IOException | InterruptedException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
        return process;
    }
}

运行结果 #

挑战
挑战
挑战
挑战
Restarting:?? :25361 :25112
??
??
??
??

• 强制指定JVM字符集
  重启后的进程默认字符集可能与原进程不一致，导致字符串转码错误。在重启命令中添加-Dfile.encoding=UTF-8参数，强制JVM使用UTF-8编码：

  command.add("-Dfile.encoding=UTF-8");
  

• 明确编码时的字符集
  代码中z.input.getBytes()和new String(decodeBytes)依赖JVM默认字符集，改为明确指定UTF-8避免编码差异：

  // 编码时指定UTF-8
  String encodeString = Base64.getEncoder().encodeToString(z.input.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
  // 解码时统一用UTF-8
  String decodeString = new String(decodeBytes, StandardCharsets.UTF_8);
  

• 验证控制台输出编码
  即使字符串本身正确，控制台的输出编码不匹配也会显示"??"。可以将输出重定向到文件，查看文件的字符编码是否正确，或者直接打印当前JVM的字符集配置：

  System.out.println("当前字符集：" + System.getProperty("file.encoding"));
  

• 检查进程环境变量
  ProcessBuilder启动的进程可能继承了不同的环境变量，导致字符集配置变化。可以在重启前后打印环境变量中的编码相关配置，对比差异。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PatK