【轉】url 編碼(percentcode 百分號編碼)

本文來自於博客園的海王,特此轉載用於對於url編碼知識的初步瞭解和認識,原文地址http://www.cnblogs.com/leaven/archive/2012/07/12/2588746.html

此次轉載只截取了其中部分內容,如需閱讀完整內容,請使用以上鍊接。


哪些字符需要編碼

RFC3986文檔規定,Url中只允許包含英文字母(a-zA-Z)、數字(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的建議,指出了哪些字符需要被編碼纔不會引起Url語義的轉變,以及對爲什麼這些字符需要編碼做出了相應的解釋。

US-ASCII字符集中沒有對應的可打印字符

Url中只允許使用可打印字符。US-ASCII碼中的10-7F字節全都表示控制字符,這些字符都不能直接出現在Url中。同時,對於80-FF字節(ISO-8859-1),由於已經超出了US-ACII定義的字節範圍,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,協議、主機、路徑等。有一些字符(:/?#[]@)是用作分隔不同組件的。例如:冒號用於分隔協議和主機,/用於分隔 主機和路徑,?用於分隔路徑和查詢參數,等等。還有一些字符(!$&'()*+,;=)用於在每個組件中起到分隔作用的,如=用於表示查詢參數中 的鍵值對,&符號用於分隔查詢多個鍵值對。當組件中的普通數據包含這些特殊字符時,需要對其進行編碼。

RFC3986中指定了以下字符爲保留字符:

! * ' ( ) ; : @ & = + $ , / ? # [ ]

不安全字符

還有一些字符,當他們直接放在Url中的時候,可能會引起解析程序的歧義。這些字符被視爲不安全字符,原因有很多。

空格 Url在傳輸的過程,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於在普通文本中起到分隔Url的作用
# 通常用於表示書籤或者錨點
% 百分號本身用作對不安全字符進行編碼時使用的特殊字符,因此本身需要編碼
{}|\^[]`~ 某一些網關或者傳輸代理會篡改這些字符

 

需要注意的是,對於Url中的合法字符,編碼和不編碼是等價的,但是對於上面提到的 這些字符,如果不經過編碼,那麼它們有可能會造成Url語義的不同。因此對於Url而言,只有普通英文字符和數字,特殊字符$-_.+!*'()還有保留 字符,才能出現在未經編碼的Url之中。其他字符均需要經過編碼之後才能出現在Url中。

但是由於歷史原因,目前尚存在一些不標準的編碼實現。例如對於~符號,雖然RFC3986文檔規定,對於波浪符號~,不需要進行Url編碼,但是還是有很多老的網關或者傳輸代理會

如何對Url中的非法字符進行編碼

Url編碼通常也被稱爲百分號編碼(Url Encoding,also known as percent-encoding),是因爲它的編碼方式非常簡單,使用%百分號加上兩位的字符——0123456789ABCDEF——代表一個字節的 十六進制形式。Url編碼默認使用的字符集是US-ASCII。例如a在US-ASCII碼中對應的字節是0x61,那麼Url編碼之後得到的就 是%61,我們在地址欄上輸入http://g.cn/search?q=%61%62%63,實際上就等同於在google上搜索abc了。又如@符號 在ASCII字符集中對應的字節爲0x40,經過Url編碼之後得到的是%40。

常見字符的Url編碼列表:

保留字符的Url編碼
! * " ' ( ) ; : @ &
%21 %2A %22 %27 %28 %29 %3B %3A %40 %26
= + $ , / ? % # [ ]
%3D %2B %24 %2C %2F %3F %25 %23 %5B %5D

對於非ASCII字符,需要使用ASCII字符集的超集進行編碼得到相應的字節,然後對每個字節執行百分號編碼。 對於Unicode字符,RFC文檔建議使用utf-8對其進行編碼得到相應的字節,然後對每個字節執行百分號編碼。如“中文”使用UTF-8字符集得到 的字節爲0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0x96 0x87,經過Url編碼之後得到“%E4%B8%AD%E6%96%87”。

如果某個字節對應着ASCII字符集中的某個非保留字符,則此字節無需使用百分號表示。 例如“Url編碼”,使用UTF-8編碼得到的字節是0x55 0x72 0x6C 0xE7 0xBC 0x96 0xE7 0xA0 0x81,由於前三個字節對應着ASCII中的非保留字符“Url”,因此這三個字節可以用非保留字符“Url”表示。最終的Url編碼可以簡化成 “Url%E7%BC%96%E7%A0%81” ,當然,如果你用"%55%72%6C%E7%BC%96%E7%A0%81”也是可以的。

由於歷史的原因,有一些Url編碼實現並不完全遵循這樣的原則,下面會提到。

Javascript中的escape,encodeURI和encodeURIComponent的區別

Javascript中提供了3對函數用來對Url編碼以得到合法的Url,它們分別是escape / unescape,encodeURI / decodeURI和encodeURIComponent / decodeURIComponent。由於解碼和編碼的過程是可逆的,因此這裏只解釋編碼的過程。

這三個編碼的函數——escape,encodeURI,encodeURIComponent——都是用於將不安全不合法的Url字符轉換爲合法的Url字符表示,它們有以下幾個不同點。

安全字符不同

下面的表格列出了這三個函數的安全字符(即函數不會對這些字符進行編碼)

  安全字符
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函數是從Javascript1.0的時候就存在了,其他兩個函數是在Javascript1.5才引入的。但是由於 Javascript1.5已經非常普及了,所以實際上使用encodeURI和encodeURIComponent並不會有什麼兼容性問題。

對Unicode字符的編碼方式不同

這三個函數對於ASCII字符的編碼方式相同,均是使用百分號+兩位十六進制字符來表示。但是對於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位十六進制字符。這種方式已經被W3C廢棄了。但是在ECMA-262標準中仍然保留着escape的這種編碼語法。encodeURI和encodeURIComponent則使用UTF-8對非ASCII字符進行編碼,然後再進行百分號編碼。這是RFC推薦的。因此建議儘可能的使用這兩個函數替代escape進行編碼。

適用場合不同

encodeURI被用作對一個完整的URI進行編碼,而encodeURIComponent被用作對URI的一個組件進行編碼。

從上面提到的安全字符範圍表格來看,我們會發現,encodeURIComponent編碼的字符範圍要比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,參考預備知識一節)或者子組件(如URI中查詢參數的分隔符),如:號用於分隔 scheme和主機,?號用於分隔主機和路徑。由於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。

組件內部有自己的數據表示格式,但是這些數據內部不能包含有分隔組件的保留字符,否則就會導致整個URI中組件的分隔混亂。因此對於單個組件使用encodeURIComponent,需要編碼的字符就更多了。

表單提交

當Html的表單被提交時,每個表單域都會被Url編碼之後纔在被髮送。由於歷史的原因,表單使用的Url編碼實現並不符合最新的標準。例如對於空 格使用的編碼並不是%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, 值爲application/x-www-form-urlencoded。大部分應用程序均能處理這種非標準實現的Url編碼,但是在客戶端 Javascript中,並沒有一個函數能夠將+號解碼成空格,只能自己寫轉換函數。還有,對於非ASCII字符,使用的編碼字符集取決於當前文檔使用的 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HTML文檔中沒有設置此meta標籤,則瀏覽器會根據當前用戶喜好去自動選擇字符集,用戶也可以強制當前網站使用某個指定的字符集)。當提交表單時,Url編碼使用的字符集就是gb2312。

文檔字符集會影響encodeURI嗎?

之前在使用Aptana(爲什麼專指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,發現它編碼得到的結果和我想的很不一樣。下面是我的示例代碼:

<!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>    

運行結果輸出%E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。顯然這並不是使用UTF-8字符集進行Url編碼得到的結果(在Google上搜索“中文”,Url中顯示的是%E4%B8%AD%E6%96%87)。

所以我當時就很質疑,難道encodeURI還跟頁面編碼有關,但是我發現,正常情況下,如果你使用gb2312進行Url編碼也不會得到這個結果的纔是。後來終於被我發現,原來是頁面文件存儲使用的字符集和Meta標籤中指定的字符集不一致導致的問題。 Aptana的編輯器默認情況下使用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。但是由於Meta標籤中指定了 gb2312,這個時候,瀏覽器就會按照gb2312去解析這個文檔,那麼自然在“中文”這個字符串這裏就會出錯,因爲“中文”字符串用UTF-8編碼過 後得到的字節是0xE4 0xB8 0xAD 0xE6 0x96 0x87,這6個字節又被瀏覽器拿gb2312去解碼,那麼就會得到另外三個漢字“涓枃”(GBK中一個漢字佔兩個字節),這三個漢字在傳入 encodeURI函數之後得到的結果就是%E6%B6%93%EE%85%9F%E6%9E%83。因此,encodeURI使用的還是UTF-8,並 不會受到頁面字符集的影響。

其他和Url編碼相關的問題

對於包含中文的Url的處理問題,不同瀏覽器有不同的表現。例如對於IE,如果你勾選了高級設置“總是以UTF-8發送Url”,那麼Url中的路 徑部分的中文會使用UTF-8進行Url編碼之後發送給服務端,而查詢參數中的中文部分使用系統默認字符集進行Url編碼。爲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行Url編碼,而不依賴於瀏覽器的默認實現。

另外,很多HTTP監視工具或者瀏覽器地址欄等在顯示Url的時候會自動將Url進行一次解碼(使用UTF-8字符集),這就是爲什麼當你在 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。但實際上發送給服務端的原始Url還是經過編碼的。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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