笔者作为一个非科班出身的前端工程师，对编码这一块的概念一直比较模糊，最近在做需求查资料的过程中了解到相关知识，于是决定把它记录下来；

⚠️注：以下内容为AI生成

1.什么是编码？

简单解释： 编码（Encoding）是将信息从一种形式或格式转换成另一种形式的过程。通常，编码的目的是为了更有效地传输、存储、处理或理解数据。在计算机和通信领域，编码广泛应用于数据的表示、存储、加密、压缩等方面。

2.常见的编码方式

常见的编码方式有很多，按用途和应用的不同，它们可以分为不同的类别。以下是几种常见的编码方式，每种编码方式有其特定的应用场景和优缺点：

1. 字符编码

字符编码是将字符映射到数字（字节）的过程，常见的字符编码有：

1.1 ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

  • 用途：主要用于英文字符的编码。
  • 描述：ASCII 是一种 7 位编码方式，能表示 128 个字符（包括 26 个字母、数字 0-9、常见标点符号以及一些控制字符）。
  • 范围：0-127，包含英文字符和一些特殊符号。
  • 优点：简单且占用空间小。
  • 缺点：只能表示英文字符，不支持其他语言。

1.2 UTF-8 (Unicode Transformation Format - 8 bit)

  • 用途：用于全世界范围内的字符编码，广泛用于网页和互联网通信。
  • 描述：UTF-8 是 Unicode 的一种变长编码方式，兼容 ASCII 编码。它使用 1 至 4 字节表示一个字符，可以表示全球几乎所有的字符。
  • 范围：支持所有 Unicode 字符，涵盖全球语言。
  • 优点：对英文字符与 ASCII 兼容，节省空间；支持全球各种语言。
  • 缺点：变长编码，编码和解码速度较慢。

1.3 UTF-16 (Unicode Transformation Format - 16 bit)

  • 用途：广泛用于 Java、JavaScript 等编程语言中，支持全球语言字符。
  • 描述：UTF-16 使用 2 或 4 字节来表示一个字符。常用于处理复杂的字符集（如中文、日文等）。
  • 范围：支持所有 Unicode 字符。
  • 优点：字符集支持广泛，且在内存中使用较高效。
  • 缺点：占用空间较大，尤其对于主要由 ASCII 字符组成的文本。

1.4 ISO-8859 (Latin-1)

  • 用途：用于西欧语言的字符编码。
  • 描述：ISO-8859 是一种 8 位编码方案，能够表示 256 个字符，常用于西欧语言（如英语、法语、德语等）。
  • 范围：0-255，包含西欧语言字符。
  • 优点：简洁，适用于西欧字符集。
  • 缺点：不支持中文、日文等字符集。

2. 二进制编码

这些编码方式将数据以二进制形式进行存储或传输。

2.1 Base64

  • 用途：将二进制数据转换为文本格式，常用于邮件附件、URL 编码等场景。
  • 描述：Base64 是将每三个字节的二进制数据编码为四个可打印字符的过程，常用于在需要文本格式传输的场合。
  • 优点：可以将二进制数据转换为 ASCII 字符串，适用于文本传输。
  • 缺点：编码后数据大小约增加 1/3。

2.2 Base32

  • 用途：类似 Base64，但使用的是 32 个字符，常用于 URL 编码等。
  • 描述：Base32 编码使用 A-Z、2-7 的字符集将二进制数据转换为 32 个字符。
  • 优点：Base32 编码比 Base64 编码占用的字符少，但编码结果会更长。
  • 缺点：编码后的数据比 Base64 编码要长。

2.3 Hex (Hexadecimal)

  • 用途：将二进制数据转为十六进制格式，常用于查看文件内容（如文件的十六进制编辑器）。
  • 描述：Hex 编码将每 4 位二进制数据映射为 1 个十六进制字符（0-9、A-F）。
  • 优点：易于人类阅读，常用于调试、反汇编等。
  • 缺点：编码后的数据比原始数据长，约增加 1/2。

3. 压缩编码

压缩编码用于减少数据占用的存储空间，尤其在传输大量数据时使用。

3.1 ZIP

  • 用途：文件压缩格式，常用于打包多个文件或压缩大型文件。
  • 描述：ZIP 使用多种压缩算法（如 DEFLATE）对文件进行压缩，广泛用于文件传输和存储。
  • 优点：压缩比高，支持多文件压缩。
  • 缺点：需要解压才能使用，压缩和解压过程可能需要一些时间。

3.2 GZIP

  • 用途：常用于网页传输，减少网页加载时间。
  • 描述：GZIP 使用 DEFLATE 算法对数据进行压缩，通常用于压缩 HTTP 响应体。
  • 优点：压缩比高，减少带宽消耗。
  • 缺点：只适用于压缩文本数据，对于二进制文件效果差。

4. 加密编码

加密编码用于保护数据的隐私和安全性。

4.1 AES (Advanced Encryption Standard)

  • 用途：广泛用于加密数据，保护数据安全性。
  • 描述：AES 是一种对称加密算法，支持 128 位、192 位和 256 位密钥长度。它通常用于保护敏感数据。
  • 优点：强加密算法，广泛支持。
  • 缺点：加密和解密需要密钥管理。

4.2 RSA

  • 用途：用于加密通信，广泛用于数字签名和密钥交换。
  • 描述：RSA 是一种非对称加密算法，使用一对公钥和私钥进行加密和解密。
  • 优点：强大的加密性，适用于密钥交换和数字签名。
  • 缺点：计算复杂度高，通常用于加密小数据。

4.3 SHA (Secure Hash Algorithm)

  • 用途：用于生成数据的哈希值，常用于数据完整性验证、数字签名等场景。
  • 描述：SHA 是一种单向哈希算法，广泛用于生成固定长度的哈希值（如 SHA-256、SHA-512）。
  • 优点：不可逆，广泛用于数据验证和数字签名。
  • 缺点：不是加密算法，不能恢复原始数据。

5. URL 编码

URL 编码用于将特殊字符转换为适合在 URL 中传输的格式。

5.1 URL Encoding (Percent Encoding)

  • 用途：用于将 URL 中的特殊字符（如空格、&、?、= 等）转换为 % 加字符的形式。
  • 描述：URL 编码将字符转换为对应的 ASCII 字符编码，以便在 URL 中安全传输。
  • 优点：确保 URL 在传输过程中不被破坏。
  • 缺点：对用户不可见，编码后的 URL 可能较长。