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asp.net URL編碼與解碼

例如Url參數(shù)字符串中使用key=value鍵值對這樣的形式來傳參，鍵值對之間以符號分隔，如/s?q=abcie=utf-8。如果你的value字符串中包含了=或者，那么勢必會造成接收Url的服務(wù)器解析錯誤，因此必須將引起歧義的和=符號進(jìn)行轉(zhuǎn)義，也就是對其進(jìn)行編碼。

又如，Url的編碼格式采用的是ASCII碼，而不是Unicode，這也就是說你不能在Url中包含任何非ASCII字符，例如中文。否則如果客戶端瀏覽器和服務(wù)端瀏覽器支持的字符集不同的情況下，中文可能會造成問題。

Url編碼的原則就是使用安全的字符（沒有特殊用途或者特殊意義的可打印字符）去表示那些不安全的字符。

預(yù)備知識：URI是統(tǒng)一資源標(biāo)識的意思，通常我們所說的Url只是URI的一種。典型Url的格式如上面所示。下面提到的Url編碼，實際上應(yīng)該指的是URI編碼。

復(fù)制代碼代碼如下:

foo://example.com:8042/over/there?name=ferret#nose 

\_/ \______________/ \________/\_________/ \__/ 

scheme authority path query fragment 

哪些字符需要編碼

RFC3986文檔規(guī)定，Url中只允許包含英文字母（a-zA-Z）、數(shù)字（0-9）、-_.~4個特殊字符以及所有保留字符。RFC3986文檔對Url的編解碼問題做出了詳細(xì)的建議，指出了哪些字符需要被編碼才不會引起Url語義的轉(zhuǎn)變，以及對為什么這些字符需要編碼做出了相應(yīng)的解釋。

US-ASCII字符集中沒有對應(yīng)的可打印字符：Url中只允許使用可打印字符。US-ASCII碼中的10-7F字節(jié)全都表示控制字符，這些字符都不能直接出現(xiàn)在Url中。同時，對于80-FF字節(jié)（ISO-8859-1），由于已經(jīng)超出了US-ACII定義的字節(jié)范圍，因此也不可以放在Url中。

保留字符：Url可以劃分成若干個組件，協(xié)議、主機(jī)、路徑等。有一些字符（:/?#[]@）是用作分隔不同組件的。例如:冒號用于分隔協(xié)議和主機(jī)，/用于分隔主機(jī)和路徑，?用于分隔路徑和查詢參數(shù)，等等。還有一些字符（!$'()*+,;=）用于在每個組件中起到分隔作用的，如=用于表示查詢參數(shù)中的鍵值對，符號用于分隔查詢多個鍵值對。當(dāng)組件中的普通數(shù)據(jù)包含這些特殊字符時，需要對其進(jìn)行編碼。

RFC3986中指定了以下字符為保留字符：! * ' ( ) ; : @ = + $ , / ? # [ ]

不安全字符：還有一些字符，當(dāng)他們直接放在Url中的時候，可能會引起解析程序的歧義。這些字符被視為不安全字符，原因有很多。

空格：Url在傳輸?shù)倪^程，或者用戶在排版的過程，或者文本處理程序在處理Url的過程，都有可能引入無關(guān)緊要的空格，或者將那些有意義的空格給去掉。
引號以及>：引號和尖括號通常用于在普通文本中起到分隔Url的作用
#：通常用于表示書簽或者錨點
%：百分號本身用作對不安全字符進(jìn)行編碼時使用的特殊字符，因此本身需要編碼
{}|\^[]`~：某一些網(wǎng)關(guān)或者傳輸代理會篡改這些字符
需要注意的是，對于Url中的合法字符，編碼和不編碼是等價的，但是對于上面提到的這些字符，如果不經(jīng)過編碼，那么它們有可能會造成Url語義的不同。因此對于Url而言，只有普通英文字符和數(shù)字，特殊字符$-_.+!*'()還有保留字符，才能出現(xiàn)在未經(jīng)編碼的Url之中。其他字符均需要經(jīng)過編碼之后才能出現(xiàn)在Url中。

但是由于歷史原因，目前尚存在一些不標(biāo)準(zhǔn)的編碼實現(xiàn)。例如對于~符號，雖然RFC3986文檔規(guī)定，對于波浪符號~，不需要進(jìn)行Url編碼，但是還是有很多老的網(wǎng)關(guān)或者傳輸代理會。

如何對Url中的非法字符進(jìn)行編碼

Url編碼通常也被稱為百分號編碼（Url Encoding，also known as percent-encoding），是因為它的編碼方式非常簡單，使用%百分號加上兩位的字符——0123456789ABCDEF——代表一個字節(jié)的十六進(jìn)制形式。Url編碼默認(rèn)使用的字符集是US-ASCII。例如a在US-ASCII碼中對應(yīng)的字節(jié)是0x61，那么Url編碼之后得到的就是%61，我們在地址欄上輸入http://g.cn/search?q=%61%62%63，實際上就等同于在google上搜索abc了。又如@符號在ASCII字符集中對應(yīng)的字節(jié)為0x40，經(jīng)過Url編碼之后得到的是%40。

對于非ASCII字符，需要使用ASCII字符集的超集進(jìn)行編碼得到相應(yīng)的字節(jié)，然后對每個字節(jié)執(zhí)行百分號編碼。對于Unicode字符，RFC文檔建議使用utf-8對其進(jìn)行編碼得到相應(yīng)的字節(jié)，然后對每個字節(jié)執(zhí)行百分號編碼。如"中文"使用UTF-8字符集得到的字節(jié)為0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0x96 0x87，經(jīng)過Url編碼之后得到"%E4%B8%AD%E6%96%87"。

如果某個字節(jié)對應(yīng)著ASCII字符集中的某個非保留字符，則此字節(jié)無需使用百分號表示。例如"Url編碼"，使用UTF-8編碼得到的字節(jié)是0x55 0x72 0x6C 0xE7 0xBC 0x96 0xE7 0xA0 0x81，由于前三個字節(jié)對應(yīng)著ASCII中的非保留字符"Url"，因此這三個字節(jié)可以用非保留字符"Url"表示。最終的Url編碼可以簡化成"Url%E7%BC%96%E7%A0%81" ，當(dāng)然，如果你用"%55%72%6C%E7%BC%96%E7%A0%81"也是可以的。

由于歷史的原因，有一些Url編碼實現(xiàn)并不完全遵循這樣的原則，下面會提到。

Javascript中的escape,encodeURI和encodeURIComponent的區(qū)別

Javascript中提供了3對函數(shù)用來對Url編碼以得到合法的Url，它們分別是escape / unescape,encodeURI / decodeURI和encodeURIComponent / decodeURIComponent。由于解碼和編碼的過程是可逆的，因此這里只解釋編碼的過程。

這三個編碼的函數(shù)——escape，encodeURI，encodeURIComponent——都是用于將不安全不合法的Url字符轉(zhuǎn)換為合法的Url字符表示，它們有以下幾個不同點。

安全字符不同：

下面列出了這三個函數(shù)的安全字符（即函數(shù)不會對這些字符進(jìn)行編碼）

escape（69個）：*/@+-._0-9a-zA-Z
encodeURI（82個）：!#$'()*+,/:;=?@-._~0-9a-zA-Z
encodeURIComponent（71個）：!'()*-._~0-9a-zA-Z
兼容性不同：escape函數(shù)是從Javascript1.0的時候就存在了，其他兩個函數(shù)是在Javascript1.5才引入的。但是由于Javascript1.5已經(jīng)非常普及了，所以實際上使用encodeURI和encodeURIComponent并不會有什么兼容性問題。

對Unicode字符的編碼方式不同：這三個函數(shù)對于ASCII字符的編碼方式相同，均是使用百分號+兩位十六進(jìn)制字符來表示。但是對于Unicode字符，escape的編碼方式是%uxxxx，其中的xxxx是用來表示unicode字符的4位十六進(jìn)制字符。這種方式已經(jīng)被W3C廢棄了。但是在ECMA-262標(biāo)準(zhǔn)中仍然保留著escape的這種編碼語法。encodeURI和encodeURIComponent則使用UTF-8對非ASCII字符進(jìn)行編碼，然后再進(jìn)行百分號編碼。這是RFC推薦的。因此建議盡可能的使用這兩個函數(shù)替代escape進(jìn)行編碼。

適用場合不同：encodeURI被用作對一個完整的URI進(jìn)行編碼，而encodeURIComponent被用作對URI的一個組件進(jìn)行編碼。從上面提到的安全字符范圍表格來看，我們會發(fā)現(xiàn)，encodeURIComponent編碼的字符范圍要比encodeURI的大。我們上面提到過，保留字符一般是用來分隔URI組件（一個URI可以被切割成多個組件，參考預(yù)備知識一節(jié)）或者子組件（如URI中查詢參數(shù)的分隔符），如:號用于分隔scheme和主機(jī)，?號用于分隔主機(jī)和路徑。由于encodeURI操縱的對象是一個完整的的URI，這些字符在URI中本來就有特殊用途，因此這些保留字符不會被encodeURI編碼，否則意義就變了。

組件內(nèi)部有自己的數(shù)據(jù)表示格式，但是這些數(shù)據(jù)內(nèi)部不能包含有分隔組件的保留字符，否則就會導(dǎo)致整個URI中組件的分隔混亂。因此對于單個組件使用encodeURIComponent，需要編碼的字符就更多了。

表單提交

當(dāng)Html的表單被提交時，每個表單域都會被Url編碼之后才在被發(fā)送。由于歷史的原因，表單使用的Url編碼實現(xiàn)并不符合最新的標(biāo)準(zhǔn)。例如對于空格使用的編碼并不是%20，而是+號，如果表單使用的是Post方法提交的，我們可以在HTTP頭中看到有一個Content-Type的header，值為application/x-www-form-urlencoded。大部分應(yīng)用程序均能處理這種非標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)的Url編碼，但是在客戶端Javascript中，并沒有一個函數(shù)能夠?qū)?號解碼成空格，只能自己寫轉(zhuǎn)換函數(shù)。還有，對于非ASCII字符，使用的編碼字符集取決于當(dāng)前文檔使用的字符集。例如我們在Html頭部加上

meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" />

這樣瀏覽器就會使用gb2312去渲染此文檔（注意，當(dāng)HTML文檔中沒有設(shè)置此meta標(biāo)簽，則瀏覽器會根據(jù)當(dāng)前用戶喜好去自動選擇字符集，用戶也可以強(qiáng)制當(dāng)前網(wǎng)站使用某個指定的字符集）。當(dāng)提交表單時，Url編碼使用的字符集就是gb2312。

之前在使用Aptana（為什么專指aptana下面會提到）遇到一個很迷惑的問題，就是在使用encodeURI的時候，發(fā)現(xiàn)它編碼得到的結(jié)果和我想的很不一樣。下面是我的示例代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

 
!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 
html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> 
head> 
meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" /> 
/head> 
body> 
script type="text/javascript"> 
document.write(encodeURI("中文")); 
/script> 
/body> 
/html> 

運(yùn)行結(jié)果輸出%E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。顯然這并不是使用UTF-8字符集進(jìn)行Url編碼得到的結(jié)果（在Google上搜索"中文"，Url中顯示的是%E4%B8%AD%E6%96%87）。

所以我當(dāng)時就很質(zhì)疑，難道encodeURI還跟頁面編碼有關(guān)，但是我發(fā)現(xiàn)，正常情況下，如果你使用gb2312進(jìn)行Url編碼也不會得到這個結(jié)果的才是。后來終于被我發(fā)現(xiàn)，原來是頁面文件存儲使用的字符集和Meta標(biāo)簽中指定的字符集不一致導(dǎo)致的問題。Aptana的編輯器默認(rèn)情況下使用UTF-8字符集。也就是說這個文件實際存儲的時候使用的是UTF-8字符集。但是由于Meta標(biāo)簽中指定了gb2312，這個時候，瀏覽器就會按照gb2312去解析這個文檔，那么自然在"中文"這個字符串這里就會出錯，因為"中文"字符串用UTF-8編碼過后得到的字節(jié)是0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0x96 0x87，這6個字節(jié)又被瀏覽器拿gb2312去解碼，那么就會得到另外三個漢字"涓枃"（GBK中一個漢字占兩個字節(jié)），這三個漢字在傳入encodeURI函數(shù)之后得到的結(jié)果就是%E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。因此，encodeURI使用的還是UTF-8，并不會受到頁面字符集的影響。

對于包含中文的Url的處理問題，不同瀏覽器有不同的表現(xiàn)。例如對于IE，如果你勾選了高級設(shè)置"總是以UTF-8發(fā)送Url"，那么Url中的路徑部分的中文會使用UTF-8進(jìn)行Url編碼之后發(fā)送給服務(wù)端，而查詢參數(shù)中的中文部分使用系統(tǒng)默認(rèn)字符集進(jìn)行Url編碼。為了保證最大互操作性，建議所有放到Url中的組件全部顯式指定某個字符集進(jìn)行Url編碼，而不依賴于瀏覽器的默認(rèn)實現(xiàn)。

另外，很多HTTP監(jiān)視工具或者瀏覽器地址欄等在顯示Url的時候會自動將Url進(jìn)行一次解碼（使用UTF-8字符集），這就是為什么當(dāng)你在Firefox中訪問Google搜索中文的時候，地址欄顯示的Url包含中文的緣故。但實際上發(fā)送給服務(wù)端的原始Url還是經(jīng)過編碼的。你可以在地址欄上使用Javascript訪問location.href就可以看出來了。在研究Url編解碼的時候千萬別被這些假象給迷惑了。

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