一、Unicode和UTF-8介绍
在介绍Python实现字符串UTF-8编码和解码之前，我们需要了解两个概念: Unicode和UTF-8。
Unicode是一种字符集，它规定了每个字符对应的唯一代码值，即码点。任何一种字符集都可以用Unicode的码点来表示。
UTF-8是一种变长编码方式，它将Unicode的码点编码成1到4个字节，不同的字符编码所用的字节数不同。其中，英文字母和数字只需要1个字节，而中文字符需要3个字节。
二、Python实现字符串UTF-8编码
Python中可以使用encode()方法将Unicode字符串编码成UTF-8格式。
s = '中文'
s_utf8 = s.encode('utf-8')
print(s_utf8)
# b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
上述代码中，我们先定义一个字符串s，包含两个中文字符。然后使用encode()方法将s编码成UTF-8格式，并将结果保存在s_utf8变量中。最后输出s_utf8的值，结果为b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'，即UTF-8编码的字节序列。
三、Python实现字符串UTF-8解码
与编码相反，Python中可以使用decode()方法将UTF-8格式的字节序列解码成Unicode字符串。
s_utf8 = b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
s = s_utf8.decode('utf-8')
print(s)
# '中文'
上述代码中，我们定义了一个s_utf8变量，存储了UTF-8编码的字节序列。然后使用decode()方法将s_utf8解码成Unicode字符串，并将结果保存在s变量中。最后输出s的值，结果为'中文'。
四、UTF-8的应用
由于UTF-8既支持英文数字等ASCII字符，也支持中文字符等Unicode字符，因此成为了互联网应用中最广泛的字符编码方式。
在Python应用中，我们经常需要将字符串从Unicode编码转换为UTF-8编码，并发送到Web服务器等其他系统中。同样，从外部系统接收到的数据也需要进行UTF-8解码。
最后，以下是Python实现字符串UTF-8编码和解码的完整代码示例:
s = '中文'
s_utf8 = s.encode('utf-8')
print(s_utf8)
s = s_utf8.decode('utf-8')
print(s)
