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關於URL編碼

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一、問題的由來

URL就是網址,只要上網,就一定會用到。

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一般來說,URL只能使用英文字母、阿拉伯數字和某些標點符號,不能使用其他文字和符號。比如,世界上有英文字母的網址"http://www.abc.com",但是沒有希臘字母的網址"http://www.aβγ.com"(讀作阿爾法-貝塔-伽瑪.com)。這是因為網絡標準RFC 1738做了硬性規定:

"...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."

"只有字母和數字[0-9a-zA-Z]、一些特殊符號"$-_.+!*‘(),"[不包括雙引號]、以及某些保留字,才可以不經過編碼直接用於URL。"

這意味著,如果URL中有漢字,就必須編碼後使用。但是麻煩的是,RFC 1738沒有規定具體的編碼方法,而是交給應用程序(瀏覽器)自己決定。這導致"URL編碼"成為了一個混亂的領域。

下面就讓我們看看,"URL編碼"到底有多混亂。我會依次分析四種不同的情況,在每一種情況中,瀏覽器的URL編碼方法都不一樣。把它們的差異解釋清楚之後,我再說如何用Javascript找到一個統一的編碼方法。

二、情況1:網址路徑中包含漢字

打開IE(我用的是8.0版),輸入網址"http://zh.wikipedia.org/wiki/春節"。註意,"春節"這兩個字此時是網址路徑的一部分。

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查看HTTP請求的頭信息,會發現IE實際查詢的網址是"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%98%A5%E8%8A%82"。也就是說,IE自動將"春節"編碼成了"%E6%98%A5%E8%8A%82"。

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我們知道,"春"和"節"的utf-8編碼分別是"E6 98 A5"和"E8 8A 82",因此,"%E6%98%A5%E8%8A%82"就是按照順序,在每個字節前加上%而得到的。(具體的轉碼方法,請參考我寫的《字符編碼筆記》。)

在Firefox中測試,也得到了同樣的結果。所以,結論1就是,網址路徑的編碼,用的是utf-8編碼。

三、情況2:查詢字符串包含漢字

在IE中輸入網址"http://www.baidu.com/s?wd=春節"。註意,"春節"這兩個字此時屬於查詢字符串,不屬於網址路徑,不要與情況1混淆。

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查看HTTP請求的頭信息,會發現IE將"春節"轉化成了一個亂碼。

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切換到十六進制方式,才能清楚地看到,"春節"被轉成了"B4 BA BD DA"。

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我們知道,"春"和"節"的GB2312編碼(我的操作系統"Windows XP"中文版的默認編碼)分別是"B4 BA"和"BD DA"。因此,IE實際上就是將查詢字符串,以GB2312編碼的格式發送出去。

Firefox的處理方法,略有不同。它發送的HTTP Head是"wd=%B4%BA%BD%DA"。也就是說,同樣采用GB2312編碼,但是在每個字節前加上了%。

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所以,結論2就是,查詢字符串的編碼,用的是操作系統的默認編碼。

四、情況3:Get方法生成的URL包含漢字

前面說的是直接輸入網址的情況,但是更常見的情況是,在已打開的網頁上,直接用Get或Post方法發出HTTP請求。

根據臺灣中興大學呂瑞麟老師的試驗,這時的編碼方法由網頁的編碼決定,也就是由HTML源碼中字符集的設定決定。

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

如果上面這一行最後的charset是UTF-8,則URL就以UTF-8編碼;如果是GB2312,URL就以GB2312編碼。

舉例來說,百度是GB2312編碼,Google是UTF-8編碼。因此,從它們的搜索框中搜索同一個詞"春節",生成的查詢字符串是不一樣的。

百度生成的是%B4%BA%BD%DA,這是GB2312編碼。

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Google生成的是%E6%98%A5%E8%8A%82,這是UTF-8編碼。

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所以,結論3就是,GET和POST方法的編碼,用的是網頁的編碼。

五、情況4:Ajax調用的URL包含漢字

前面三種情況都是由瀏覽器發出HTTP請求,最後一種情況則是由Javascript生成HTTP請求,也就是Ajax調用。還是根據呂瑞麟老師的文章,在這種情況下,IE和Firefox的處理方式完全不一樣。

舉例來說,有這樣兩行代碼:

  url = url + "?q=" +document.myform.elements[0].value; // 假定用戶在表單中提交的值是"春節"這兩個字

  http_request.open(‘GET‘, url, true);

那麽,無論網頁使用什麽字符集,IE傳送給服務器的總是"q=%B4%BA%BD%DA",而Firefox傳送給服務器的總是"q=%E6%98%A5%E8%8A%82"。也就是說,在Ajax調用中,IE總是采用GB2312編碼(操作系統的默認編碼),而Firefox總是采用utf-8編碼。這就是我們的結論4。

六、Javascript函數:escape()

好了,到此為止,四種情況都說完了。

假定前面你都看懂了,那麽此時你應該會感到很頭痛。因為,實在太混亂了。不同的操作系統、不同的瀏覽器、不同的網頁字符集,將導致完全不同的編碼結果。如果程序員要把每一種結果都考慮進去,是不是太恐怖了?有沒有辦法,能夠保證客戶端只用一種編碼方法向服務器發出請求?

回答是有的,就是使用Javascript先對URL編碼,然後再向服務器提交,不要給瀏覽器插手的機會。因為Javascript的輸出總是一致的,所以就保證了服務器得到的數據是格式統一的。

Javascript語言用於編碼的函數,一共有三個,最古老的一個就是escape()。雖然這個函數現在已經不提倡使用了,但是由於歷史原因,很多地方還在使用它,所以有必要先從它講起。

實際上,escape()不能直接用於URL編碼,它的真正作用是返回一個字符的Unicode編碼值。比如"春節"的返回結果是%u6625%u8282,也就是說在Unicode字符集中,"春"是第6625個(十六進制)字符,"節"是第8282個(十六進制)字符。

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它的具體規則是,除了ASCII字母、數字、標點符號"@ * _ + - . /"以外,對其他所有字符進行編碼。在\u0000到\u00ff之間的符號被轉成%xx的形式,其余符號被轉成%uxxxx的形式。對應的解碼函數是unescape()。

所以,"Hello World"的escape()編碼就是"Hello%20World"。因為空格的Unicode值是20(十六進制)。

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還有兩個地方需要註意。

首先,無論網頁的原始編碼是什麽,一旦被Javascript編碼,就都變為unicode字符。也就是說,Javascipt函數的輸入和輸出,默認都是Unicode字符。這一點對下面兩個函數也適用。

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其次,escape()不對"+"編碼。但是我們知道,網頁在提交表單的時候,如果有空格,則會被轉化為+字符。服務器處理數據的時候,會把+號處理成空格。所以,使用的時候要小心。

七、Javascript函數:encodeURI()

encodeURI()是Javascript中真正用來對URL編碼的函數。

它著眼於對整個URL進行編碼,因此除了常見的符號以外,對其他一些在網址中有特殊含義的符號"; / ? : @ & = + $ , #",也不進行編碼。編碼後,它輸出符號的utf-8形式,並且在每個字節前加上%。

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它對應的解碼函數是decodeURI()。

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需要註意的是,它不對單引號‘編碼。

八、Javascript函數:encodeURIComponent()

最後一個Javascript編碼函數是encodeURIComponent()。與encodeURI()的區別是,它用於對URL的組成部分進行個別編碼,而不用於對整個URL進行編碼。

因此,"; / ? : @ & = + $ , #",這些在encodeURI()中不被編碼的符號,在encodeURIComponent()中統統會被編碼。至於具體的編碼方法,兩者是一樣。

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它對應的解碼函數是decodeURIComponent()。

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