JavaScript的編碼解碼

JavaScript是一種非常常見且重要的編程語言。編碼和解碼是JavaScript中經常使用的技術。當然，我們也可以使用其他編程語言實現這些功能，但是在本文中，我們將把JavaScript作為中心，從不同的角度來講解編碼和解碼的技術。

一、Base64編碼和解碼

Base64編碼是一種將二進位數據轉換成ASCII字元串的編碼方式。在實際應用中，Base64編碼被廣泛使用，尤其是在傳輸二進位數據或在傳統的郵件系統中。

在JavaScript中可以使用原生方法btoa進行Base64編碼，使用atob進行Base64解碼。

let str = "Hello World!";
let encoded = btoa(str);
let decoded = atob(encoded);

上述例子中，將字元串”Hello World!”進行Base64編碼後，得到的結果為”SGVsbG8gV29ybGQh”，在進行Base64解碼後，結果會恢復成原來的字元串。

二、URL編碼和解碼

如果我們需要在URL中傳遞特殊字元或非ASCII字元的話，我們就需要對其進行URL編碼。在JavaScript中，可以使用原生方法encodeURIComponent進行URL編碼，使用decodeURIComponent進行URL解碼。

let str = "https://www.example.com?$param=value";
let encoded = encodeURIComponent(str);
let decoded = decodeURIComponent(encoded);

上述例子中，將字元串”https://www.example.com?$param=value”進行URL編碼後，得到的結果為”https%3A%2F%2Fwww.example.com%3F%24param%3Dvalue”。在進行URL解碼後，結果會恢復成原來的字元串。

三、Unicode編碼和解碼

Unicode是一種字符集，它包含了全世界範圍內所有需要的字元。在JavaScript中，我們可以使用字元編碼和解碼函數實現對Unicode編碼和解碼的操作。

Unicode編碼是將字元轉換成數字表示，而Unicode解碼則是將數字表示轉換成相應的字元。

let str = "我愛編程";
let encoded = "";
let decoded = "";

for (let i = 0; i < str.length; i++) {
  encoded += "\\u" + str.charCodeAt(i).toString(16);
}

decoded = unescape(encoded.replace(/\\u/g, "%u"));

console.log(encoded);
console.log(decoded);

上述例子中，將字元串”我愛編程”進行Unicode編碼後，得到的結果為”\u6211\u7231\u7f16\u7a0b”，在進行Unicode解碼後，結果會恢復成原來的字元串。

四、JSON編碼和解碼

JSON是JavaScript Object Notation的縮寫，它是一種輕量級的數據交換格式。在JavaScript中，我們可以使用JSON.stringify將對象轉換成JSON字元串，使用JSON.parse將JSON字元串轉換成對象。

let data = {
  name: "Tom",
  age: 18,
  address: {
    city: "Beijing",
    street: "123 Main St"
  }
};

let encoded = JSON.stringify(data);
let decoded = JSON.parse(encoded);

上述例子中，將一個對象進行JSON編碼後，得到的結果為”{“name”:”Tom”,”age”:18,”address”:{“city”:”Beijing”,”street”:”123 Main St”}}”，在進行JSON解碼後，結果會恢復成原來的對象。

五、加密和解密

加密和解密是一種常見的編碼和解碼技術。在JavaScript中，我們可以使用原生方法crypto.subtle進行這些操作。

下面是一個使用AES-CBC加密和解密的例子：

async function encrypt(str, key) {
  let encoder = new TextEncoder();
  let data = encoder.encode(str);

  let iv = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(16));

  let algorithm = {
    name: "AES-CBC",
    iv: iv
  };

  let cryptoKey = await crypto.subtle.importKey("raw", key, algorithm, false, ["encrypt"]);

  let encrypted = await crypto.subtle.encrypt(algorithm, cryptoKey, data);

  return iv.toString() + new Uint8Array(encrypted).toString();
}

async function decrypt(str, key) {
  let iv = new Uint8Array(str.substr(0, 16));
  let data = new Uint8Array(str.substr(16));

  let algorithm = {
    name: "AES-CBC",
    iv: iv
  };

  let cryptoKey = await crypto.subtle.importKey("raw", key, algorithm, false, ["decrypt"]);

  let decrypted = await crypto.subtle.decrypt(algorithm, cryptoKey, data);

  let decoder = new TextDecoder();
  return decoder.decode(decrypted);
}

let str = "Hello World!";
let key = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(16));

encrypt(str, key).then((encrypted) => {
  console.log(encrypted);

  decrypt(encrypted, key).then((decrypted) => {
    console.log(decrypted);
  });
});

上述例子中，我們使用AES-CBC進行加密和解密，使用crypto.getRandomValues生成一個隨機秘鑰，將字元串”Hello World!”加密後，得到的結果為一個包含IV和密文的字元串，使用相同的秘鑰進行解密後，結果會恢復成原來的字元串。

六、總結

在JavaScript中，我們有很多種方法用於編碼和解碼。以上所提到的僅僅是其中的一部分。我們需要根據實際的需求來選擇合適的編碼和解碼技術，以實現我們所需要的功能。