Web开发:URL编码与解码

标签: Uncategorized | 发表时间:2012-03-05 08:34 | 作者:flychen
出处:http://flychen.com

通常如果一样东西需要编码,说明这样东西并不适合传输。原因多种多样,如Size过大,包含隐私数据,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参数字符串中使用key=value键值对这样的形式来传参,键值对之间以&符号分隔,如/s?q=abc&ie=utf-8。如果你的value字符串中包含了=或者&,那么势必会造成接收Url的服务器解析错误,因此必须将引起歧义的&和=符号进行转义,也就是对其进行编码。

又如,Url的编码格式采用的是ASCII码,而不是Unicode,这也就是说你不能在Url中包含任何非ASCII字符,例如中文。否则如果客户端 浏览器和服务端浏览器支持的字符集不同的情况下,中文可能会造成问题。

Url编码的原则就是使用安全的字符(没有特殊用途或者特殊意义的可打印字符)去表示那些不安全的字符。

预备知识:URI是统一资源标识的意思,通常我们所说的Url只是URI的一种。典型Url的格式如上面所示。下面提到的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

哪些字符需要编码

RFC3986文档规定,Url中只允许包含英文字母(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详细的建议,指出了哪些字符需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需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中只允许使用可打印字符。US-ASCII码中的10-7F字节全都表示控制字符,这些字符都不能直接出现在Url中。同时,对于80-FF字节(ISO-8859-1),由于已经超出了US-ACII定义的字节范围,因此也不可以放在Url中。

保留字符:Url可以划分成若干个组件,协议、主机、路径等。有一些字符(:/?#[]@)是用作分隔不同组件的。例如:冒号用于分隔协议和主机,/用于分隔主机和路径,?用于分隔路径和查询参数,等等。还有一些字符(!$&’()*+,;=)用于在每个组件中起到分隔作用的,如=用于表示查询参数中的键值对,&符号用于分隔查询多个键值对。当组件中的普通数据包含这些特殊字符时,需要对其进行编码。

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

不安全字符:还有一些字符,当他们直接放在Url中的时候,可能会引起解析程序的歧义。这些字符被视为不安全字符,原因有很多。

▲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处理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普通文本中起到分隔Url的作用

▲#:通常用于表示书签或者锚点

▲%:百分号本身用作对不安全字符进行编码时使用的特殊字符,因此本身需要编码

▲{}|\^[]`~:某一些网关或者传输代理会篡改这些字符

需要注意的是,对于Url中的合法字符,编码和不编码是等价的,但是对于上面提到的这些字符,如果不经过编码,那么它们有可能会造成Url语义的不同。因此对于Url而言,只有普通英文字符和数字,特殊字符$-_.+!*’()还有保留字符,才能出现在未经编码的Url之中。其他字符均需要经过编码之后才能出现在Url中。

但是由于历史原因,目前尚存在一些不标准的编码实现。例如对于~符号,虽然RFC3986文档规定,对于波浪符号~,不需要进行Url编码,但是还是有很多老的网关或者传输代理会。

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,使用%百分号加上两位的字符——0123456789ABCDEF——代表一个字节的十六进制形式。Url编码默认使用的字符集是US-ASCII。例如a在US-ASCII码中对应的字节是0×61,那么Url编码之后得到的就是%61,我们在地址栏上输入http://g.cn/search?q=%61%62%63,实际上就等同于在google上搜索abc了。又如@符号在ASCII字符集中对应的字节为0×40,经过Url编码之后得到的是%40。

对于非ASCII字符,需要使用ASCII字符集的超集进行编码得到相应的字节,然后对每个字节执行百分号编码。对于Unicode字符,RFC文档建议使用utf-8对其进行编码得到相应的字节,然后对每个字节执行百分号编码。如”中文”使用UTF-8字符集得到的字节为0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0×96 0×87,经过Url编码之后得到”%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,则此字节无需使用百分号表示。例如”Url编码”,使用UTF-8编码得到的字节是0×55 0×72 0x6C 0xE7 0xBC 0×96 0xE7 0xA0 0×81,由于前三个字节对应着ASCII中的非保留字符”Url”,因此这三个字节可以用非保留字符”Url”表示。最终的Url编码可以简化成”Url%E7%BC%96%E7%A0%81″ ,当然,如果你用”%55%72%6C%E7%BC%96%E7%A0%81″也是可以的。

由于历史的原因,有一些Url编码实现并不完全遵循这样的原则,下面会提到。

Javascript中的escape,encodeURI和encodeURIComponent的区别

Javascript中提供了3对函数用来对Url编码以得到合法的Url,它们分别是escape / unescape,encodeURI / decodeURI和encodeURIComponent / decodeURIComponent。由于解码和编码的过程是可逆的,因此这里只解释编码的过程。

这三个编码的函数——escape,encodeURI,encodeURIComponent——都是用于将不安全不合法的Url字符转换为合法的Url字符表示,它们有以下几个不同点。

安全字符不同:

下面列出了这三个函数的安全字符(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Javascript1.0的时候就存在了,其他两个函数是在Javascript1.5才引入的。但是由于Javascript1.5已经非常普及了,所以实际上使用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字符的编码方式相同,均是使用百分号+两位十六进制字符来表示。但是对于Unicode字符,escape的编码方式是%uxxxx,其中的xxxx是用来表示unicode字符的4位十六进制字符。这种方式已经被W3C废弃了。但是在ECMA-262标准中仍然保留着escape的这种编码语法。encodeURI和encodeURIComponent则使用UTF-8对非ASCII字符进行编码,然后再进行百分号编码。这是RFC推荐的。因此建议尽可能的使用这两个函数替代escape进行编码。

适用场合不同:encodeURI被用作对一个完整的URI进行编码,而encodeURIComponent被用作对URI的一个组件进行编码。从上面提到的安全字符范围表格来看,我们会发现,encodeURIComponent编码的字符范围要比encodeURI的大。我们上面提到过,保留字符一般是用来分隔URI组件(一个URI可以被切割成多个组件,参考预备知识一节)或者子组件(如URI中查询参数的分隔符),如:号用于分隔scheme和主机,?号用于分隔主机和路径。由于encodeURI操纵的对象是一个完整的的URI,这些字符在URI中本来就有特殊用途,因此这些保留字符不会被encodeURI编码,否则意义就变了。

组件内部有自己的数据表示格式,但是这些数据内部不能包含有分隔组件的保留字符,否则就会导致整个URI中组件的分隔混乱。因此对于单个组件使用encodeURIComponent,需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。由于历史的原因,表单使用的Url编码实现并不符合最新的标准。例如对于空格使用的编码并不是%20,而是+号,如果表单使用的是Post方法提交的,我们可以在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处理这种非标准实现的Url编码,但是在客户端Javascript中,并没有一个函数能够将+号解码成空格,只能自己写转换函数。还有,对于非ASCII字符,使用的编码字符集取决于当前文档使用的字符集。例如我们在Html头部加上

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

这样浏览器就会使用gb2312去渲染此文档(注意,当HTML文档中没有设置此meta标签,则浏览器会根据当前用户喜好去自动选择字符集,用户也可以强制当前网站使用某个指定的字符集)。当提交表单时,Url编码使用的字符集就是gb2312。

之前在使用Aptana(为什么专指aptana下面会提到)遇到一个很迷惑的问题,就是在使用encodeURI的时候,发现它编码得到的结果和我想的很不一样。下面是我的示例代码:

<!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>

运行结果输出%E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。显然这并不是使用UTF-8字符集进行Url编码得到的结果(在Google上搜索”中文”,Url中显示的是%E4%B8%AD%E6%96%87)。

所以我当时就很质疑,难道encodeURI还跟页面编码有关,但是我发现,正常情况下,如果你使用gb2312进行Url编码也不会得到这个结果的才是。后来终于被我发现,原来是页面文件存储使用的字符集和Meta标签中指定的字符集不一致导致的问题。Aptana的编辑器默认情况下使用UTF-8字符集。也就是说这个文件实际存储的时候使用的是UTF-8字符集。但是由于Meta标签中指定了gb2312,这个时候,浏览器就会按照gb2312去解析这个文档,那么自然在”中文”这个字符串这里就会出错,因为”中文”字符串用UTF-8编码过后得到的字节是0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0×96 0×87,这6个字节又被浏览器拿gb2312去解码,那么就会得到另外三个汉字”涓枃”(GBK中一个汉字占两个字节),这三个汉字在传入encodeURI函数之后得到的结果就是%E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。因此,encodeURI使用的还是UTF-8,并不会受到页面字符集的影响。

对于包含中文的Url的处理问题,不同浏览器有不同的表现。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中的路径部分的中文会使用UTF-8进行Url编码之后发送给服务端,而查询参数中的中文部分使用系统默认字符集进行Url编码。为了保证最大互操作性,建议所有放到Url中的组件全部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监视工具或者浏览器地址栏等在显示Url的时候会自动将Url进行一次解码(使用UTF-8字符集),这就是为什么当你在Firefox中访问Google搜索中文的时候,地址栏显示的Url包含中文的缘故。但实际上发送给服务端的原始Url还是经过编码的。你可以在地址栏上使用Javascript访问location.href就可以看出来了。在研究Url编解码的时候千万别被这些假象给迷惑了。

相关文章

from 博客 – 伯乐在线 http://blog.jobbole.com/14442/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=web%25e5%25bc%2580%25e5%258f%2591%25ef%25bc%259aurl%25e7%25bc%2596%25e7%25a0%2581%25e4%25b8%258e%25e8%25a7%25a3%25e7%25a0%2581


您可能也喜欢:

前端工程师的编码遭遇战

Web开发者应掌握的12个Firebug技巧

Chrome web 开发10部曲

作为Web开发人员 我为什么喜欢 Chrome
来自无觅网络的相关文章:

汉字URL编码 (@ineeke)

使用JSP技术开发Web程序 (@ineeke)

使用Yourls搭建自己的短网址 (@citydog)

Web应用程序开发过程简介 (@ineeke)
无觅

相关 [web 开发 url] 推荐:

Web开发:URL编码与解码

- - 搜索引擎技术博客
通常如果一样东西需要编码,说明这样东西并不适合传输. 原因多种多样,如Size过大,包含隐私数据,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参数字符串中使用key=value键值对这样的形式来传参,键值对之间以&符号分隔,如/s?q=abc&ie=utf-8. 如果你的value字符串中包含了=或者&,那么势必会造成接收Url的服务器解析错误,因此必须将引起歧义的&和=符号进行转义,也就是对其进行编码.

用URL连接物理世界,Google发布“The Physical Web”项目

- - PingWest中文网
在各种智能设备越来越多的今天,硬件厂商们在生产智能硬件时往往都会为其搭配一个app以方便用户操控. 不过想象一下,当路边的自动售货机、停车场里的计时器、家里的玩具都变得智能起来,而你要为每个设备分别安装一个app在手机上这肯定是一件令人崩溃的事情. 所以Google现在就针对这种情况推出了 “The Physical Web”项目,并希望它能让人和各种智能硬件更好的沟通.

URL的井号

- chenqj - 阮一峰的网络日志
一个显著变化,就是URL加入了"#!"符号. 在我印象中,这是主流网站第一次将"#"大规模用于直接与用户交互的关键URL中. 这表明井号(Hash)的作用正在被重新认识. 本文根据HttpWatch的文章,整理与井号有关的所有重要知识点. 其右面的字符,就是该位置的标识符. 就代表网页index.html的print位置.

将URL编码?

- - JavaScript - Web前端 - ITeye博客
    URL一般只能由字母、数字、$ - _. * ' ( ) 等一些字符构成. 那么当URL中需要用到汉字时怎么办,譬如有这样的URL: "www.test.com/search?name=张三",此时,只有通过将URL进行编码的方式进行传递了.     Javascript编/解码方法:.     如果对上面的URL(www.test.com/search?name=张三)进行编码的话.

Web开发入门(转载)

- linchanx - Starming星光社最新更新
Web应用的竞争异常激烈,开发难度也是入门容易做好很难,所以第一次开发的应用不成功是很正常的事情. 不过这正是一个积累的过程,反正你需要的只是电脑和少量服务器经费,所以多磨练几次,水平自然会提高. 2, 习惯阅读及查阅英文资料. 前沿信息基本源自美国,翻译的东西不及时,不全,很多水平不高,再加之中文原创资料毕竟很有限,因此是否能熟练地查阅英文资料决定了你获取信息的 及时性和质量.

Spring MVC 与 web开发

- - 码蜂笔记
项目组用了 Spring MVC 进行开发,觉得对里面的使用方式不是很满意,就想,如果是我来搭建开发环境,我会怎么做. 下面就是我的想法,只关注于 MVC 的 View 层. 现在基本上都是用 ajax 来调用后台接口,拿到 json格式的数据再展示,有的人直接返回数据,却没有考虑异常的情况,我觉得返回的报文里必须包含表示可能的异常信息的数据和业务响应数据.

web开发利器之grunt

- - CSDN博客Web前端推荐文章
grunt不难,它主要依赖的是nodeJS的npm包管理器,和一个JSON及一个JS文件,先说说npm包管理器,玩过nodeJS的对它应该都很熟悉,在这里我们只需要安装nodeJS即可(新版的nodeJS基本都集成了npm),至于nodeJS的安装可以 点这里,这这篇文章就不做详细介绍,安装完后打开命令管理器(nodeJS安装完后的终端)输入:.

理清URL编码

- winners - Thinking for Fun
关于URL编码,RFC1738做了如下的规定:. “Only alphanumerics [0-9a-zA-Z], the special characters “$-_.+!*’(),” [not including the quotes - ed], and reserved characters used for their reserved purposes may be used unencoded within a URL.”.

iOS UIWebView URL拦截

- - 移动开发 - ITeye博客
本文译者: candeladiao,原文: URL filtering for UIWebView on the iPhone. 说明:译者在做app开发时,因为页面的javascript文件比较大导致加载速度很慢,所以想把javascript文件打包在app里,当UIWebView需要加载该脚本时就从app本地读取,但UIWebView并不支持加载本地资源.