通常如果一樣東西需要編碼，說明這樣東西並不適合傳輸。原因多種多樣，如Size過大，包含隱私數據，對於Url來說，之所以要進行編碼，是因爲Url中有些字符會引起歧義。
例如Url參數字符串中使用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=abc&ie=utf-8。如果你的value字符串中包含了=或者&，那麼勢必會造成接收Url的服務器解析錯誤，因此必須將引起歧義的&和=符號進行轉義，也就是對其進行編碼。
又如，Url的編碼格式採用的是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。
預備知識：URI是統一資源標識的意思，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，實際上應該指的是URI編碼。
1 |
foo://example.com:8042/over/there?name=ferret#nose |
2 |
\_/
\______________/ \________/\_________/ \__/ |
3 |
|
| | | | |
4 |
scheme
authority path query fragment |
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。
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。