服务器端解码原理
“Server.UrlDecode(Server.UrlEncode("北京")) == “北京””，先用UrlEncode编码然后用UrlDecode解码，这条语句永远为true吗？答案是否定的，结果可能与很多人预想的不大一样。本文主要分析这一问题出现的原理，研究下Server.UrlEncode()，Server.UrlDecode()，Request["xxx"]三个函数与编码方式的关系。
1. 问题出现的情景
网站采用了GB2312编码，在Web.config中添加如下配置。
<system.web>
<globalization requestEncoding="GB2312" responseEncoding="GB2312"/>
</system.web>
测试页面EncodeServerTest.aspx.cs代码。
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
string s = Server.UrlDecode(Server.UrlEncode("北京"));
bool isEqual = s == "北京";
}
测试页面EncodeServerTest.aspx代码。
View Code运行页面，首次执行时，编码解码方式都为GB2312，isEuqal=true；点击页面的button，通过ajax再次请求页面，编码方式仍为GB2312，但解码方式变成了UTF-8，于是s值成了乱码，isEqual=false。下面两个图分别为两次执行的结果：
实际项目遇到问题的场景比这复杂，但也是因为UrlEncode编码和UrlDecode解码方式不一致造成的，本系列的第三篇会有实际项目场景的说明。要解释这一现象，必须了解UrlEncode()和UrlDecode()的实现。
2. Server.UrlEncode()函数
反编译UrlEncode()函数，实现如下：
public string UrlEncode(string s)
{
Encoding e = (this._context != null) ? this._context.Response.ContentEncoding : Encoding.UTF8;
return HttpUtility.UrlEncode(s, e);
}
从源码可以看出，有上下文时用的是Response.ContentEncoding，没有上下文时默认用UTF-8编码。关键是Response.ContentEncoding的实现，继续反编译ContentEncoding的实现：
public Encoding ContentEncoding
{
get
{
if (this._encoding == null)
{
GlobalizationSection globalization = RuntimeConfig.GetLKGConfig(this._context).Globalization;
if (globalization != null)
{
this._encoding = globalization.ResponseEncoding;
}
if (this._encoding == null)
{
this._encoding = Encoding.Default;
}
}
return this._encoding;
}
}
结论：UrlEncode()函数，优先从取配置文件的Globalization结点获取，如果配置文件没有的话用Encoding.Default，最后默认用Encoding.UTF8。
3. Server.UrlDecode()函数
反编译UrlEncode()函数，实现如下：
public string UrlDecode(string s)
{
Encoding e = (this._context != null) ? this._context.Request.ContentEncoding : Encoding.UTF8;
return HttpUtility.UrlDecode(s, e);
}
从源码可以看出，有上下文时用的是Request.ContentEncoding，没有上下文时默认用UTF-8编码。关键是Request.ContentEncoding的实现，继续反编译ContentEncoding的实现：
public Encoding ContentEncoding
{
get
{
if (!this._flags[0x20] || (this._encoding == null))
{
this._encoding = this.GetEncodingFromHeaders();
if ((this._encoding is UTF7Encoding) && !AppSettings.AllowUtf7RequestContentEncoding)
{
this._encoding = null;
}
if (this._encoding == null)
{
GlobalizationSection globalization = RuntimeConfig.GetLKGConfig(this._context).Globalization;
this._encoding = globalization.RequestEncoding;
}
this._flags.Set(0x20);
}
return this._encoding;
}
set
{
this._encoding = value;
this._flags.Set(0x20);
}
}
从源码可以看出，Request.ContentEncoding先通过函数GetEncodingFromHeaders()获取，如果获取不到，则从配置文件获取，接下来看GetEncodingFromHeaders()的实现：
View Code从GetEncodingFromHeaders()的源码可以看出，先从HTTP请求头（x-up-devcap-post-charset或者charset）获取编码信息，如果编码合法的话则采用HTTP请求头指定的编码方式解码。
结论：UrlDecode()函数，优先从HTTP请求头（x-up-devcap-post-charset或者charset）获取编码，如果没指定的话从取配置文件的Globalization结点获取，最后默认Encoding.UTF8。
通过对UrlEncode()和UrlDecode()源码的分析，可以看出两者在确定编码上并不一致，UrlDecode()和HTTP请求的头有关，而通过Fiddler对比EncodeServerTest.aspx页面的两次请求，发现通过Ajax方式的请求，请求头正好多了“Content-Type:application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8”一句，文章开始的问题得以解释。
补充：获取Response.ContentEncoding和Request.ContentEncoding时，还有一个重要的函数”GlobalizationSection globalization = RuntimeConfig.GetLKGConfig(this._context).Globalization“，网上关于这个函数的资料很少，反编译后代码也很复杂，看的云里雾里，下面摘录一部分代码，从总可以猜测这个函数的功能：根据配置文件的继承关系，取配置文件中Globalization结点的Request和Response编码方式，如果没取到的话默认取UTF-8编码，个人感觉获取Request.ContentEncoding时的分支Encoding.Default赋值应该不会被执行。
internal static RuntimeConfig GetLKGConfig(HttpContext context)
{
RuntimeConfig lKGRuntimeConfig = null;
bool flag = false;
try
{
lKGRuntimeConfig = GetConfig(context);
flag = true;
}
catch
{
}
if (!flag)
{
lKGRuntimeConfig = GetLKGRuntimeConfig(context.Request.FilePathObject);
}
return lKGRuntimeConfig.RuntimeConfigLKG;
}
//先取网站的配置文件，然后取本机的配置文件
private static RuntimeConfig GetLKGRuntimeConfig(VirtualPath path)
{
try
{
path = path.Parent;
}
catch
{
path = System.Web.Hosting.HostingEnvironment.ApplicationVirtualPathObject;
}
while (path != null)
{
try
{
return GetConfig(path);
}
catch
{
path = path.Parent;
}
}
try
{
return GetRootWebConfig();
}
catch
{
}
try
{
return GetMachineConfig();
}
catch
{
}
return GetNullRuntimeConfig();
}
//配置文件有的话，返回配置文件的编码方式；配置文件没有的话返回UTF-8编码方式
//感觉获取Request.ContentEncoding时的Encoding.Default应该不会被执行
[ConfigurationProperty("responseEncoding", DefaultValue = "utf-8")]
public Encoding ResponseEncoding
{
get
{
if (this.responseEncodingCache == null)
{
this.responseEncodingCache = Encoding.UTF8;
}
return this.responseEncodingCache;
}
set
{
if (value != null)
{
base[_propResponseEncoding] = value.WebName;
this.responseEncodingCache = value;
}
else
{
base[_propResponseEncoding] = value;
this.responseEncodingCache = Encoding.UTF8;
}
}
}
//配置文件有的话，返回配置文件的编码方式；配置文件没有的话返回UTF-8编码方式
[ConfigurationProperty("requestEncoding", DefaultValue = "utf-8")]
public Encoding RequestEncoding
{
get
{
if (this.requestEncodingCache == null)
{
this.requestEncodingCache = Encoding.UTF8;
}
return this.requestEncodingCache;
}
set
{
if (value != null)
{
base[_propRequestEncoding] = value.WebName;
this.requestEncodingCache = value;
}
else
{
base[_propRequestEncoding] = value;
this.requestEncodingCache = Encoding.UTF8;
}
}
}
4. Request["xxx"]
Request[key],根据指定的key，依次访问QueryString，Form，Cookies，ServerVariables这4个集合，如果在任意一个集合中找到了，就立即返回。通常如果请求是用GET方法发出的，那我们一般是访问QueryString去获取用户的数据，如果请求是用POST方法提交的， 我们一般使用Form去访问用户提交的表单数据。
public string this[string key]
{
get
{
string str = this.QueryString[key];
if (str != null)
{
return str;
}
str = this.Form[key];
if (str != null)
{
return str;
}
HttpCookie cookie = this.Cookies[key];
if (cookie != null)
{
return cookie.Value;
}
str = this.ServerVariables[key];
if (str != null)
{
return str;
}
return null;
}
}
Request.QueryString[key]实现源码如下，从中可以看到经过层层调用，最终调用的是”base.Add(HttpUtility.UrlDecode(str, encoding), HttpUtility.UrlDecode(str2, encoding));“添加到集合中，而是用的解码方式encoding和Server.UrlDecode()函数是一致的，都是Request.ContentEncoding。
//QueryString[key]实现
public NameValueCollection QueryString
{
get
{
this.EnsureQueryString();
if (this._flags[1])
{
this._flags.Clear(1);
this.ValidateHttpValueCollection(this._queryString, RequestValidationSource.QueryString);
}
return this._queryString;
}
}
//QueryString[key]调用EnsureQueryString()初始化数据
internal HttpValueCollection EnsureQueryString()
{
if (this._queryString == null)
{
this._queryString = new HttpValueCollection();
if (this._wr != null)
{
this.FillInQueryStringCollection();
}
this._queryString.MakeReadOnly();
}
return this._queryString;
}
//FillInQueryStringCollection()函数解码，用的解码方式为QueryStringEncoding
private void FillInQueryStringCollection()
{
byte[] queryStringBytes = this.QueryStringBytes;
if (queryStringBytes != null)
{
if (queryStringBytes.Length != 0)
{
this._queryString.FillFromEncodedBytes(queryStringBytes, this.QueryStringEncoding);
}
}
else if (!string.IsNullOrEmpty(this.QueryStringText))
{
this._queryString.FillFromString(this.QueryStringText, true, this.QueryStringEncoding);
}
}
//解码函数
internal void FillFromString(string s, bool urlencoded, Encoding encoding)
{
int num = (s != null) ? s.Length : 0;
for (int i = 0; i < num; i++)
{
this.ThrowIfMaxHttpCollectionKeysExceeded();
int startIndex = i;
int num4 = -1;
while (i < num)
{
char ch = s[i];
if (ch == '=')
{
if (num4 < 0)
{
num4 = i;
}
}
else if (ch == '&')
{
break;
}
i++;
}
string str = null;
string str2 = null;
if (num4 >= 0)
{
str = s.Substring(startIndex, num4 - startIndex);
str2 = s.Substring(num4 + 1, (i - num4) - 1);
}
else
{
str2 = s.Substring(startIndex, i - startIndex);
}
if (urlencoded)
{
base.Add(HttpUtility.UrlDecode(str, encoding), HttpUtility.UrlDecode(str2, encoding));
}
else
{
base.Add(str, str2);
}
if ((i == (num - 1)) && (s[i] == '&'))
{
base.Add(null, string.Empty);
}
}
}
//QueryString[key]调用的解码方式为ContentEncoding，和Server.UrlDecode()一致
internal Encoding QueryStringEncoding
{
get
{
Encoding contentEncoding = this.ContentEncoding;
if (!contentEncoding.Equals(Encoding.Unicode))
{
return contentEncoding;
}
return Encoding.UTF8;
}
}
Request.Form[key]实现源码如下，从中可以看到经过层层调用，最终调用的是”HttpUtility.UrlDecode(bytes, num4 + 1, (i - num4) - 1, encoding);“添加到集合中，而调用的解码方式encoding和Server.UrlDecode()函数是一致的，都是Request.ContentEncoding。
//Form[key]实现
public NameValueCollection Form
{
get
{
this.EnsureForm();
if (this._flags[2])
{
this._flags.Clear(2);
this.ValidateHttpValueCollection(this._form, RequestValidationSource.Form);
}
return this._form;
}
}
internal HttpValueCollection EnsureForm()
{
if (this._form == null)
{
this._form = new HttpValueCollection();
if (this._wr != null)
{
this.FillInFormCollection();
}
this._form.MakeReadOnly();
}
return this._form;
}
private void FillInFormCollection()
{
if ((this._wr != null) && this._wr.HasEntityBody())
{
string contentType = this.ContentType;
if ((contentType != null) && (this._readEntityBodyMode != System.Web.ReadEntityBodyMode.Bufferless))
{
if (StringUtil.StringStartsWithIgnoreCase(contentType, "application/x-www-form-urlencoded"))
{
byte[] bytes = null;
HttpRawUploadedContent entireRawContent = this.GetEntireRawContent();
if (entireRawContent != null)
{
bytes = entireRawContent.GetAsByteArray();
}
if (bytes == null)
{
return;
}
try
{
this._form.FillFromEncodedBytes(bytes, this.ContentEncoding);
return;
}
catch (Exception exception)
{
throw new HttpException(System.Web.SR.GetString("Invalid_urlencoded_form_data"), exception);
}
}
if (StringUtil.StringStartsWithIgnoreCase(contentType, "multipart/form-data"))
{
MultipartContentElement[] multipartContent = this.GetMultipartContent();
if (multipartContent != null)
{
for (int i = 0; i < multipartContent.Length; i++)
{
if (multipartContent[i].IsFormItem)
{
this._form.ThrowIfMaxHttpCollectionKeysExceeded();
this._form.Add(multipartContent[i].Name, multipartContent[i].GetAsString(this.ContentEncoding));
}
}
}
}
}
}
}
internal void FillFromEncodedBytes(byte[] bytes, Encoding encoding)
{
int num = (bytes != null) ? bytes.Length : 0;
for (int i = 0; i < num; i++)
{
string str;
string str2;
this.ThrowIfMaxHttpCollectionKeysExceeded();
int offset = i;
int num4 = -1;
while (i < num)
{
byte num5 = bytes[i];
if (num5 == 0x3d)
{
if (num4 < 0)
{
num4 = i;
}
}
else if (num5 == 0x26)
{
break;
}
i++;
}
if (num4 >= 0)
{
str = HttpUtility.UrlDecode(bytes, offset, num4 - offset, encoding);
str2 = HttpUtility.UrlDecode(bytes, num4 + 1, (i - num4) - 1, encoding);
}
else
{
str = null;
str2 = HttpUtility.UrlDecode(bytes, offset, i - offset, encoding);
}
base.Add(str, str2);
if ((i == (num - 1)) && (bytes[i] == 0x26))
{
base.Add(null, string.Empty);
}
}
}
Request.Cookies[key]，最终没有调用解码函数，只是把HTTP请求中Cookie值取出来了，如果存储Cookie时，对数据进行了编码处理，通过Request.Cookies[key]获取到Cookie值，需要调用对应的解码函数进行解码。最好调用函数HttpUtility.UrlDecode(str, encoding)解码，以免因为HTTP请求不同造成解码方式不同而出错（对应Server.UrlDecode()函数）。
5. 本文结论
Request.QueryString[key]、Request.Form[key]默认都会调用函数HttpUtility.UrlDecode(str, encoding)，如果HTTP请求的数据只经过一次编码，无需再调用解码函数；Request.Cookies[key]没用调用解码函数，获取到值后需要调用正确的解码函数才能得到正确的值。
Request.QueryString[key]、Request.Form[key]、Server.UrlDecode()，解码方式获取是一致的，都是优先从HTTP请求头（x-up-devcap-post-charset或者charset）获取编码，如果没指定的话从取配置文件的Globalization结点获取，最后默认Encoding.UTF8。
Server.UrlEncode()解码方式，优先从取配置文件的Globalization结点获取，如果配置文件没有的话用Encoding.Default，最后默认用Encoding.UTF8。
Server.UrlEncode()和Server.UrlDecode()，获取编码方式并不一样，两者成对使用结果并不一定正确，这个和我们通常的认识不一致，需要特别注意。