JavaScript的编码解码

JavaScript是一种非常常见且重要的编程语言。编码和解码是JavaScript中经常使用的技术。当然，我们也可以使用其他编程语言实现这些功能，但是在本文中，我们将把JavaScript作为中心，从不同的角度来讲解编码和解码的技术。

一、Base64编码和解码

Base64编码是一种将二进制数据转换成ASCII字符串的编码方式。在实际应用中，Base64编码被广泛使用，尤其是在传输二进制数据或在传统的邮件系统中。

在JavaScript中可以使用原生方法btoa进行Base64编码，使用atob进行Base64解码。

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

上述例子中，将字符串"Hello World!"进行Base64编码后，得到的结果为"SGVsbG8gV29ybGQh"，在进行Base64解码后，结果会恢复成原来的字符串。

二、URL编码和解码

如果我们需要在URL中传递特殊字符或非ASCII字符的话，我们就需要对其进行URL编码。在JavaScript中，可以使用原生方法encodeURIComponent进行URL编码，使用decodeURIComponent进行URL解码。

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

上述例子中，将字符串"https://www.example.com?$param=value"进行URL编码后，得到的结果为"https%3A%2F%2Fwww.example.com%3F%24param%3Dvalue"。在进行URL解码后，结果会恢复成原来的字符串。

三、Unicode编码和解码

Unicode是一种字符集，它包含了全世界范围内所有需要的字符。在JavaScript中，我们可以使用字符编码和解码函数实现对Unicode编码和解码的操作。

Unicode编码是将字符转换成数字表示，而Unicode解码则是将数字表示转换成相应的字符。

let str = "我爱编程";
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，将字符串"我爱编程"进行Unicode编码后，得到的结果为"\u6211\u7231\u7f16\u7a0b"，在进行Unicode解码后，结果会恢复成原来的字符串。

四、JSON编码和解码

JSON是JavaScript Object Notation的缩写，它是一种轻量级的数据交换格式。在JavaScript中，我们可以使用JSON.stringify将对象转换成JSON字符串，使用JSON.parse将JSON字符串转换成对象。

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，将一个对象进行JSON编码后，得到的结果为"{"name":"Tom","age":18,"address":{"city":"Beijing","street":"123 Main St"}}"，在进行JSON解码后，结果会恢复成原来的对象。

五、加密和解密

加密和解密是一种常见的编码和解码技术。在JavaScript中，我们可以使用原生方法crypto.subtle进行这些操作。

下面是一个使用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，我们使用AES-CBC进行加密和解密，使用crypto.getRandomValues生成一个随机秘钥，将字符串"Hello World!"加密后，得到的结果为一个包含IV和密文的字符串，使用相同的秘钥进行解密后，结果会恢复成原来的字符串。

六、总结

在JavaScript中，我们有很多种方法用于编码和解码。以上所提到的仅仅是其中的一部分。我们需要根据实际的需求来选择合适的编码和解码技术，以实现我们所需要的功能。