大侠稍等！URL 中为何出现奇怪的字符

为什么中文名称的图片打开后网址是一串乱码？为什么好好的短网址复制粘贴就变长了一大长串？罪魁祸首居然是……

杭州终于出梅了！二狗子看到气象台发布的消息，开心的不得了。杭州的雨从五月底一直下，每天除了雨还是雨，天空都是灰蒙蒙的，都快把人搞抑郁了。出梅了，天晴了，二狗子的心也随着蓝天上的白云飘荡出去了。

同事小峰峰告诉二狗子，公司后边的皇后公园，向日葵开的正好，一大片一大片的绵延出去，阳光下金灿灿的，可好看了。“要不要一起去看看？你拍点照片给婷婷呗~”

二狗子一想起女神婷婷很喜欢向日葵，拍点美丽的照片，能看到婷婷甜甜的笑，就迫不及待地拉着小峰峰往公园跑。

二狗子拍了好多照片，精挑细选了好几张，上传到自己的图片网站了。他用浏览器打开图片看了看，没有问题，非常完美，就复制了图片地址发给婷婷。

二狗子有点尴尬，明明在浏览器中是正常显示的 URL 地址，怎么复制出来就变成一堆奇怪的字符了呢？

二狗子百思不得其解，得，还是问一下自己的存储服务商——无所不能的又拍云吧。

客服乔巴接待了二狗子，并告诉了二狗子这个问题的由来。

URL - 网络资源定位符

通过互联网来访问网络中资源的时候，最常见就是通过浏览器输入资源的 URL 地址来进行访问。

URL（Uniform Resource Locator），是互联网中的一个核心概念，官方名称叫做统一资源定位符。简单的来说，URL 就是一个由网站开发者给资源在互联网上分配的地址。一般来说，每个有效的 URL 都指向单独的一个资源，这个资源可以是HTML 页面、CSS 文档，又或者是一幅图像等。

一个 URL 由不同的部分组成，其中一些是必须的，而另一些是可选的。下面我们来看下 URL 的具体组成部分：

上图就是完整的 URL 结构展示。很多时候其中的一些部分是用不到的，例如 user information。作为参考，我们可以来看一下又拍云存储的 URL 地址。

https://www.upyun.com/products/file-storage

https:// ，请求协议（scheme），指定了浏览器需要使用何种协议来与目标服务器进行通讯。常见的协议有 HTTP 和 HTTPS。
www.upyun.com，域名（host），表明请求的资源所在的服务器地址。
/products/file-storage ，资源路径地址（path），服务器通过路径来确认访问资源在服务器上的哪个位置。

一般常见的 URL 地址由这三个部分组成，其余的部分根据开发的需要，可以进行自定义。

了解 URL 的概念后，就知道二狗子的图片链接 http://fileupload-upyun.test.upcdn.net/images/向日葵1.jpg 的由来了。通过这个地址，婷婷可以访问到二狗子服务器上拍摄的向日葵图片。但是，为什么二狗子复制了浏览器地址栏中的地址，发送给婷婷的时候，URL 却变成了 http://fileupload-upyun.test.upcdn.net/images/向日葵1.jpg 了呢？

奇怪的字符 - URL 编码

我们可以看到，二狗子发给婷婷的链接，改变了的部分属于 URL 的 path 部分，而且，英文部分其实没有改动，只有中文的部分被转成 %XX 的这种编码格式了。

虽然，这不会影响图片的打开，地址依旧是有效的。但是为什么浏览器要把中文转换成这种奇怪的形式呢？

我们先来看一个例子。如果访问下面这个 URL 链接：

https://www.baidu.com/s?wd=?#!

这是使用百度进行搜索的一个链接，/s 后面跟着的 ? 代表请求参数（query），也就是我们想向请求的服务器提交一些参数。wd 为百度规定的查询参数名，wd 后边跟着的就是需要搜索的内容。

我们想搜索 ?#! 这个内容，可是当你复制这个链接放在浏览器中打开时，会发现一个问题，百度仅仅是搜索了 ? 这个内容，#! 不见了。

为什么呢？如果你仔细看上面那张 URL 的构成图，会发现 URL 结构中还有一个锚点（fragment）的部分，分隔符号就是 #。

所以这里就会出现一个问题，我们的业务需求是将 # 当做一个普通文本来进行搜索，但是 # 在 URL 中有特定的意思，所以浏览器就遇到了一个解释歧义的问题。

这就引申出一个问题，URL 在数据传递中，如果存在用作分隔符等特殊作用的保留字符怎么办？

在实际的业务场景中，会经常碰到一些在 URL 中有歧义性的数据，为了避免解释错误，开发者想出了一个解决方法，就是对这些数据进行一定的处理，从而解决歧义的问题。处理的方法有很多种，最常用的处理方式，就是对歧义性的数据进行 URL 百分号编码。

哪些是会引起歧义的数据呢？

根据 RFC 3986（https://tools.ietf.org/html/rfc3986#appendix-A）的规定，我们可以得到下面的结果。

不在 ASCII 码范围内的字符（URL 使用 ASCII 码进行编解码）
ASCII 码中不可显示的字符
URL 中规定的保留字符
不安全字符（传输环节中可能会被不正确处理），如空格、引号、尖括号等

保留字符由组件分隔符（gen-delims）和子组件分隔符（sub-delims）组成，这些字符在 URL 中都有特殊的意义：

Reserved = gen-delims / sub-delims

gen-delims = ":" / "/" / "?" / "#" / "[" / "]" / "@"
sub-delims = "!" / "$" / "&" / "'" / "(" / ")" / "*" / "+" / "," / ";" / "="

URL 中可以直接使用的非保留字符则有：

Unreserved = ALPHA / DIGIT / "-" / "." / "_" / "~"

ALPHA：%41 - %5A AND %61 - %7A （英文字母大写 A-Z 以及英文字小写 a-z）
DIGIT：%30 - %39 （数字 0-9）
-: %2D .: %2E _: %5F
~: %7E （某些服务实现将其作为保留字符，一般也需要进行编码处理）

这下子我们就了解了，为什么 URL 中有时会出现奇怪的字符，很多时候浏览器会自动帮我们做编码和解码的操作。就像“向日葵”的 URL 一样，中文部分因为并不在 ASCII 码中，于是浏览器进行 URL 百分号编码的形式来进行访问。

（又拍云服务名的合法范围就是在非保留字符中获取，而不能指定为任意字符）

编码的形式

最常见的编码形式就是百分号编码（pct-encoded），这也是浏览器默认的编码形式。

pct-encoded = "%" HEXDIG HEXDIG

百分号编码一个保留字符, 首先需要把该字符的 ASCII 的值表示为两个 16 进制的值, 然后在其前面放置转义字符（%）。对于非 ASCII 字符, 则需要转换为 UTF-8 字节序, 然后每个字节按照上述方式表示。

（感兴趣的同学可以参考百分号编码 https://zh.wikipedia.org/zh-hans/百分号编码条目）

各个编程语言中也有相对应的方法可以进行百分号编码，例如 JavaScript 中就提供了多种编码方法，常用的有 encodeURI 和 encodeURIComponent 两个方法。

乔巴说，在日常开发使用中，我们使用的开发库对 URL 编码的判断标准可能并不相同，这是因为这些库所面临的网络环境中，对于特殊字符的安全处理策略各有判断，这也会导致 URL 中如果存在一些特殊字符，开发、访问过程中可能就会出现一些奇怪的问题。在这里也建议大家使用非保留字符来设计自己程序中 URL 部分，避免一些不必要的 BUG 产生。

听完乔巴的介绍，二狗子终于明白了为啥 URL 中出现这些奇怪的字符了。嘿嘿，这下可以和婷婷解释 URL 为什么这么长咯。