代码收藏家技术教程 2025-01-03

python中的URLEncode和Base64编码：技术详解与应用

URLEncode编码

1. 定义与目的

URLEncode（百分比编码）是一种编码机制，用于在URI（统一资源标识符）中嵌入特定字符。由于URL中只允许包含一定范围内的字符，URLEncode用于将非法字符转换为合法字符，以便在URL中安全传输。

2. 编码规则

URLEncode将非字母数字字符（排除-, _, ., !, ~, *, +, @等字符）转换为%后跟两位十六进制数的形式。例如，空格字符（ASCII码为32）被编码为%20。

3. Python实现

from urllib.parse import urlencode, quote

# 待编码的字典
params = {
    'name': 'John Doe',
    'age': 30
}

# 编码URL参数
encoded_params = urlencode(params)

# 单独编码字符串
encoded_string = quote("Hello World!")

print(encoded_params)  # 输出：name=John+Doe&age=30
print(encoded_string)  # 输出：Hello%20World%21

Base64编码

1. 定义与目的

Base64编码是一种二进制到文本的编码方法，用于将二进制数据转换为ASCII字符串。它常用于在不支持二进制数据的系统间传输数据，如电子邮件、URLs和Cookie。

2. 编码规则

Base64编码使用64个字符（A-Z, a-z, 0-9, +, /）来表示64种可能的输入值（6位二进制数）。编码后的输出是这些字符的序列，每4个字符表示3个字节的数据。

3. Python实现

import base64

# 待编码的字符串
text = "Hello, World!"

# 编码为Base64
encoded_text = base64.b64encode(text.encode('utf-8')).decode('utf-8')

# 解码Base64
decoded_text = base64.b64decode(encoded_text.encode('utf-8')).decode('utf-8')

print(encoded_text)  # 输出：SGVsbG8sIFdvcmxkIQ==
print(decoded_text)  # 输出：Hello, World!

Base64URL编码

Base64URL是Base64的一种变体，主要用于URL和文件名。它将Base64中的+和/字符替换为-和_，并且省略了填充字符=。

1. 应用场景

URL参数：在URL中传输二进制数据，如API令牌。

文件名：在文件系统中存储Base64编码的数据。

2. Python实现

import base64

# Base64URL编码
encoded_url = base64.urlsafe_b64encode(text.encode('utf-8')).decode('utf-8')

# Base64URL解码
decoded_url = base64.urlsafe_b64decode(encoded_url.encode('utf-8')).decode('utf-8')

print(encoded_url)  # 输出：SGVsbG8sIFdvcmxkIQ
print(decoded_url)  # 输出：Hello, World!