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关于javascript:JS对url进行编码和解码的原因及方式三种方式的区别

一、为什么要编码解码

咱们都晓得 Http 协定中参数的传输是 ”key=value” 这种几乎对模式的,如果要传多个参数就须要用“&”符号对键值对进行宰割。

如 ”?name1=value1&name2=value2″,这样在服务端在收到这种字符串的时候,会用“&”宰割出每一个参数,而后再用“=”来宰割出参数值。

针对“name1=value1&name2=value2”咱们来说一下客户端到服务端的概念上解析过程:

上述字符串在计算机中用 ASCII 吗示意为:

text
6E616D6531 3D 76616C756531 26 6E616D6532 3D 76616C756532。6E616D6531:name1 
   3D:= 
   76616C756531:value1 
   26:&
   6E616D6532:name2 
   3D:= 
   76616C756532:value2 

服务端在接管到该数据后就能够遍历该字节流,首先一个字节一个字节的吃,当吃到 3D 这字节后,服务端就晓得后面吃得字节示意一个 key,再想后吃,如果遇到 26,阐明从方才吃的 3D 到 26 子节之间的是上一个 key 的 value,以此类推就能够解析出客户端传过来的参数。

当初有这样一个问题,如果我的参数值中就蕴含 = 或 & 这种特殊字符的时候该怎么办?

比如说“name1=value1”, 其中 value1 的值是“va&lu=e1”字符串,那么理论在传输过程中就会变成这样“name1=va&lu=e1”。咱们的本意是就只有一个键值对,然而服务端会解析成两个键值对,这样就产生了奇怪。

如何解决上述问题带来的歧义呢?解决的方法就是对参数进行 URL 编码
URL 编码只是简略的在特殊字符的各个字节前加上 %,例如,咱们对上述会产生奇怪的字符进行 URL 编码后后果:“name1=va%26lu%3D”,这样服务端会把紧跟在“%”后的字节当成一般的字节,就是不会把它当成各个参数或键值对的分隔符。

另外一个问题,就是为什么咱们要用 ASCII 传输,可不可以用别的编码?
当然能够用别的编码,你本人能够开发一套编码,而后本人解析。就像大部分国家都有本人的语言一样。那国家之间要交换,怎么办?用英语把,英语的应用范畴最广。

通常如果一样货色须要编码,阐明这样货色并不适宜传输。起因多种多样,如 Size 过大,蕴含隐衷数据,对于 Url 来说,之所以要进行编码,是因为 Url 中有些字符会引起歧义。

例如,Url 参数字符串中应用 key=value 键值对这样的模式来传参,键值对之间以 & 符号分隔,如 /s?q=abc&ie=utf-8。如果你的 value 字符串中蕴含了 = 或者 &,那么势必会造成接管 Url 的服务器解析谬误,因而必须将引起歧义的 & 和 = 符号进行本义,也就是对其进行编码。

又如,Url 的编码格局采纳的是 ASCII 码,而不是 Unicode,这也就是说你不能在 Url 中蕴含任何非 ASCII 字符,例如中文。否则如果客户端浏览器和服务端浏览器反对的字符集不同的状况下,中文可能会造成问题。

Url 编码的准则就是应用平安的字符(没有非凡用处或者非凡意义的可打印字符)去示意那些不平安的字符。

准备常识:URI 是对立资源标识的意思,通常咱们所说的 URL 只是 URI 的一种。典型 URL 的格局如下所示。上面提到的 URL 编码,实际上应该指的是 URI 编码。

> `foo:``//example.com:8042/over/there?name=ferret#nose`
> 
>  `_/ ______________/ ________/_________/ __/`
> 
>  `|         |              |         |        |`
> 
>   scheme     authority                path      query   fragment

二、哪些字符须要编码

RFC3986 文档规定,Url 中只容许蕴含英文字母(a-zA-Z)、数字(0-9)、-_.~4 个特殊字符以及所有保留字符。RFC3986 文档对 Url 的编解码问题做出了具体的倡议,指出了哪些字符须要被编码才不会引起 Url 语义的转变,以及对为什么这些字符须要编码做出了相应的解释。

US-ASCII 字符集中没有对应的可打印字符:Url 中只容许应用可打印字符。US-ASCII 码中的 10-7F 字节全都示意控制字符,这些字符都不能间接呈现在 Url 中。同时,对于 80-FF 字节(ISO-8859-1),因为曾经超出了 US-ACII 定义的字节范畴,因而也不能够放在 Url 中。

保留字符:Url 能够划分成若干个组件,协定、主机、门路等。有一些字符(:/?#[]@)是用作分隔不同组件的。例如:冒号用于分隔协定和主机,/ 用于分隔主机和门路,? 用于分隔门路和查问参数,等等。

还有一些字符(!$&'()*+,;=)用于在每个组件中起到分隔作用的,如 = 用于示意查问参数中的键值对,& 符号用于分隔查问多个键值对。当组件中的一般数据蕴含这些特殊字符时,须要对其进行编码。

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

不平安字符:还有一些字符,当他们间接放在 Url 中的时候,可能会引起解析程序的歧义。这些字符被视为不平安字符,起因有很多。

  • 空格:Url 在传输的过程,或者用户在排版的过程,或者文本处理程序在解决 Url 的过程,都有可能引入无关紧要的空格,或者将那些有意义的空格给去掉。
  • 引号以及 <>:引号和尖括号通常用于在一般文本中起到分隔 Url 的作用
  • [#]:通常用于示意书签或者锚点
  • %:百分号自身用作对不平安字符进行编码时应用的特殊字符,因而自身须要编码
  • {}|^[]`~:某一些网关或者传输代理会篡改这些字符

须要留神的是 :对于 Url 中的非法字符,编码和不编码是等价的,然而对于下面提到的这些字符,如果不通过编码,那么它们有可能会造成 Url 语义的不同。因而对于 Url 而言,只有一般英文字符和数字,特殊字符 %$-_.+!*'() 还有保留字符,能力呈现在未经编码的 Url 之中。其余字符均须要通过编码之后能力呈现在 Url 中。

这里打个比方:

http://baidu.com/ques='JS 的编码解码'

下面除了中文,都是 url 认可呈现在外面的,所以咱们须要对中文进行翻译变为 url 认可的形式:

 let a = "http://baidu.com/ques='JS 的编码解码 '"
 console.log(encodeURI(a))

打印后果:

 http://baidu.com/ques='JS%E7%9A%84%E7%BC%96%E7%A0%81%E8%A7%A3%E7%A0%81'

此时地址符没有中文,有的只是数字英文,这些是非法字符,” 单引号,. 小点,百分号 % 属于特殊字符,: / 属于保留字符都是 url 认可的。

其实不止中文须要编码,因为最后搞这些技术的,或者说技术最后技术牛逼的大多都是那些说英文的,所以除了英文和那些与英文一起经常呈现的特殊符号被 url 认可,其余的什么韩语、日语还有一些其余国家与英文不同本源的字符都须要编码成 url 认可的,也能够说编码成老外(讲英文的老外)看的懂的货色才是 url 认可的

三、如何对 Url 中的非法字符进行编码

Url 编码通常也被称为百分号编码(Url Encoding,also known as percent-encoding),是因为它的编码方式非常简单,应用 % 百分号加上两位的字符——0123456789ABCDEF——代表一个字节的十六进制模式。

Url 编码默认应用的字符集是 US-ASCII。例如 a 在 US-ASCII 码中对应的字节是 0x61,那么 Url 编码之后失去的就是 %61,咱们在地址栏上输出 http://g.cn/search?q=%61%62%63,实际上就等同于在 google 上搜寻 abc 了。又如 @符号在 ASCII 字符集中对应的字节为 0x40,通过 Url 编码之后失去的是 %40。

对于非 ASCII 字符,须要应用 ASCII 字符集的超集进行编码失去相应的字节,而后对每个字节执行百分号编码。对于 Unicode 字符,RFC 文档倡议应用 utf- 8 对其进行编码失去相应的字节,而后对每个字节执行百分号编码。如 ” 中文 ” 应用 UTF- 8 字符集失去的字节为 0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0x96 0x87,通过 Url 编码之后失去 ”%E4%B8%AD%E6%96%87″。

如果某个字节对应着 ASCII 字符集中的某个非保留字符,则此字节无需应用百分号示意。例如 ”Url 编码 ”,应用 UTF- 8 编码失去的字节是 0x55 0x72 0x6C 0xE7 0xBC 0x96 0xE7 0xA0 0x81,因为前三个字节对应着 ASCII 中的非保留字符 ”Url”,因而这三个字节能够用非保留字符 ”Url” 示意。最终的 Url 编码能够简化成 ”Url%E7%BC%96%E7%A0%81″,当然,如果你用 ”%55%72%6C%E7%BC%96%E7%A0%81″ 也是能够的。

因为历史的起因,有一些 Url 编码实现并不齐全遵循这样的准则,上面会提到。

1.Javascript 中的 escape, encodeURI 和 encodeURIComponent 的区别

JavaScript 中提供了 3 对函数用来对 Url 编码以失去非法的 Url,它们别离是 escape / unescape, encodeURI / decodeURI 和 encodeURIComponent / decodeURIComponent。因为解码和编码的过程是可逆的,因而这里只解释编码的过程。

这三个编码的函数——escape,encodeURI,encodeURIComponent——都是用于将不平安不非法的 Url 字符转换为非法的 Url 字符示意,它们有以下几个不同点。

平安字符不同:

上面列出了这三个函数的平安字符(即函数不会对这些字符进行编码)

  • escape(69 个):*/@+-._0-9a-zA-Z
  • encodeURI(82 个):!#$&'()*+,/:;=?@-._~0-9a-zA-Z
  • encodeURIComponent(71 个):!'()*-._~0-9a-zA-Z

兼容性不同:

escape 函数是从 Javascript 1.0 的时候就存在了,其余两个函数是在 Javascript 1.5 才引入的。然而因为 Javascript 1.5 曾经十分遍及了,所以实际上应用 encodeURI 和 encodeURIComponent 并不会有什么兼容性问题。

对 Unicode 字符的编码方式不同:

这三个函数对于 ASCII 字符的编码方式雷同,均是应用百分号 + 两位十六进制字符来示意。然而对于 Unicode 字符,escape 的编码方式是 %uxxxx,其中的 xxxx 是用来示意 unicode 字符的 4 位十六进制字符。

这种形式曾经被 W3C 废除了。然而在 ECMA-262 规范中依然保留着 escape 的这种编码语法。encodeURI 和 encodeURIComponent 则应用 UTF- 8 对非 ASCII 字符进行编码,而后再进行百分号编码。这是 RFC 举荐的。因而倡议尽可能的应用这两个函数代替 escape 进行编码。

实用场合不同:encodeURI 被用作对一个残缺的 URI 进行编码,而 encodeURIComponent 被用作对 URI 的一个组件进行编码。从下面提到的平安字符范畴表格来看,咱们会发现,encodeURIComponent 编码的字符范畴要比 encodeURI 的大。

咱们下面提到过,保留字符个别是用来分隔 URI 组件(一个 URI 能够被切割成多个组件,参考准备常识一节)或者子组件(如 URI 中查问参数的分隔符),如:号用于分隔 scheme 和主机,? 号用于分隔主机和门路。因为 encodeURI 操纵的对象是一个残缺的的 URI,这些字符在 URI 中原本就有非凡用处,因而这些保留字符不会被 encodeURI 编码,否则意义就变了。

组件外部有本人的数据表示格局,然而这些数据外部不能蕴含有分隔组件的保留字符,否则就会导致整个 URI 中组件的分隔凌乱。因而对于单个组件应用 encodeURIComponent,须要编码的字符就更多了。

表单提交

当 Html 的表单被提交时,每个表单域都会被 Url 编码之后才在被发送。因为历史的起因,表单应用的 Url 编码实现并不合乎最新的规范。

例如对于空格应用的编码并不是 %20,而是 + 号,如果表单应用的是 Post 办法提交的,咱们能够在 HTTP 头中看到有一个 Content-Type 的 header,值为 application/x-www-form-urlencoded。

大部分应用程序均能解决这种非标准实现的 Url 编码,然而在客户端 Javascript 中,并没有一个函数可能将 + 号解码成空格,只能本人写转换函数。还有,对于非 ASCII 字符,应用的编码字符集取决于以后文档应用的字符集。例如咱们在 Html 头部加上:

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

这样浏览器就会应用 gb2312 去渲染此文档(留神,当 HTML 文档中没有设置此 meta 标签,则浏览器会依据以后用户爱好去主动抉择字符集,用户也能够强制以后网站应用某个指定的字符集)。当提交表单时,Url 编码应用的字符集就是 gb2312。

之前在应用 Aptana(为什么专指 aptana 上面会提到)遇到一个很蛊惑的问题,就是在应用 encodeURI 的时候,发现它编码失去的后果和我想的很不一样。上面是我的示例代码:

<!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>

运行后果输入 %E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。显然这并不是应用 UTF- 8 字符集进行 Url 编码失去的后果(在 Google 上搜寻 ” 中文 ”,Url 中显示的是 %E4%B8%AD%E6%96%87)。

所以我过后就很质疑,难道 encodeURI 还跟页面编码无关,然而我发现,失常状况下,如果你应用 gb2312 进行 Url 编码也不会失去这个后果的才是。起初终于被我发现,原来是页面文件存储应用的字符集和 Meta 标签中指定的字符集不统一导致的问题。

Aptana 的编辑器默认状况下应用 UTF- 8 字符集。也就是说这个文件理论存储的时候应用的是 UTF- 8 字符集。然而因为 Meta 标签中指定了 gb2312,这个时候,浏览器就会依照 gb2312 去解析这个文档,那么天然在 ” 中文 ” 这个字符串这里就会出错,因为 ” 中文 ” 字符串用 UTF- 8 编码过后失去的字节是 0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0x96 0x87,这 6 个字节又被浏览器拿 gb2312 去解码,那么就会失去另外三个汉字 ” 涓枃 ”(GBK 中一个汉字占两个字节),这三个汉字在传入 encodeURI 函数之后失去的后果就是 %E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。因而,encodeURI 应用的还是 UTF-8,并不会受到页面字符集的影响。

对于蕴含中文的 Url 的解决问题,不同浏览器有不同的体现。例如对于 IE,如果你勾选了高级设置 ” 总是以 UTF- 8 发送 Url”,那么 Url 中的门路局部的中文会应用 UTF- 8 进行 Url 编码之后发送给服务端,而查问参数中的中文局部应用零碎默认字符集进行 Url 编码。为了保障最大互操作性,倡议所有放到 Url 中的组件全副显式指定某个字符集进行 Url 编码,而不依赖于浏览器的默认实现。

另外,很多 HTTP 监督工具或者浏览器地址栏等在显示 Url 的时候会主动将 Url 进行一次解码(应用 UTF- 8 字符集),这就是为什么当你在 Firefox 中拜访 Google 搜寻中文的时候,地址栏显示的 Url 蕴含中文的缘故。但实际上发送给服务端的原始 Url 还是通过编码的。你能够在地址栏上应用 Javascript 拜访 location.href 就可以看进去了。在钻研 Url 编解码的时候千万别被这些假象给蛊惑了。

然而因为历史起因,目前尚存在一些不规范的编码实现。例如对于~ 符号,尽管 RFC3986 文档规定,对于波浪符号~,不须要进行 Url 编码,然而还是有很多老的网关或者传输代理会进行编码
Javascript 语言用于编码的函数,一共有三个,最古老的一个就是 escape()。尽管这个函数当初曾经不提倡应用了,然而因为历史起因,很多中央还在应用它,所以有必要先从它讲起。

escape 和 unescape

实际上,escape()不能间接用于 URL 编码,它的真正作用是返回一个字符的 Unicode 编码值。比方 ” 春节 ” 的返回后果是 %u6625%u8282,也就是说在 Unicode 字符集中,” 春 ” 是第 6625 个(十六进制)字符,” 节 ” 是第 8282 个(十六进制)字符。

它的具体规定是,除了 ASCII 字母、数字、标点符号 ”@ * _ + – . /” 以外,对其余所有字符进行编码。在 u0000 到 u00ff 之间的符号被转成 %xx 的模式,其余符号被转成 %uxxxx 的模式。对应的解码函数是 unescape()。

还有两个中央须要留神。

首先,无论网页的原始编码是什么,一旦被 Javascript 编码,就都变为 unicode 字符。也就是说,Javascipt 函数的输出和输入,默认都是 Unicode 字符。这一点对上面两个函数也实用。

其次,escape()不对 ”+” 编码。然而咱们晓得,网页在提交表单的时候,如果有空格,则会被转化为 + 字符。服务器解决数据的时候,会把 + 号解决成空格。所以,应用的时候要小心。

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