URLエンコード＆デコード完全ガイド：パーセントエンコーディング解説

URLエンコーディング（パーセントエンコーディングとも呼ばれる）は、Web開発における最も基本的なメカニズムの一つです。フォームの送信、クエリパラメータ付きリンクのクリック、REST APIの呼び出しのたびに、URLエンコードとURLデコード操作が行われています。この包括的なガイドでは、RFC 3986仕様からJavaScript、Python、Bash、PHP、Javaの実践的なコード例まで、すべてをカバーします。

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URLエンコーディング（パーセントエンコーディング）とは？

URLエンコーディングはRFC 3986で定義されており、安全でない文字をパーセント記号（%）と2桁の16進数に置き換えます。例えば、スペースは%20になります。

URLには限られたASCII文字セットしか含められません。エンコード不要なURL安全文字は：英字、数字、4つの特殊文字-、_、.、~です。その他すべての文字はエンコードが必要です。

&、=、?、#などの文字はURLで構造的な意味を持ちます。適切なURLエンコードがなければ、URLは破損したり誤って解釈されたりします。

URLエンコーディングの仕組み

URLエンコードプロセスはシンプルなアルゴリズムに従います：

例：Hello World!はHello%20World%21になります。

UTF-8マルチバイト例：非ASCII文字は複数のパーセントエンコードされたバイトを生成します。

URLエンコーディング参照テーブル

よくエンコードされる文字の参照テーブル：

スペースのエンコーディング：%20 vs +

URLでスペースをエンコードする方法は2つあります：

%20：URIのRFC 3986標準エンコーディング。

+：application/x-www-form-urlencoded（HTMLフォーム）で使用。

どちらを使う？プログラムでURLを構築する場合は%20を使用。+はフォームデータで自動的に使用されます。

// Space encoding comparison

// RFC 3986 (URI standard) — space = %20
"hello world"  →  "hello%20world"
// Used in: URL paths, API endpoints, general URIs

// application/x-www-form-urlencoded — space = +
"hello world"  →  "hello+world"
// Used in: HTML form submissions, URLSearchParams

// JavaScript comparison:
encodeURIComponent("hello world")  // "hello%20world"  (%20)
new URLSearchParams({q: "hello world"}).toString()  // "q=hello+world"  (+)

// Python comparison:
urllib.parse.quote("hello world")      # "hello%20world"  (%20)
urllib.parse.urlencode({"q": "hello world"})  # "q=hello+world"  (+)

// PHP comparison:
rawurlencode("hello world")  // "hello%20world"  (%20)
urlencode("hello world")     // "hello+world"    (+)

URLエンコード/デコードのコード例

JavaScript URLエンコード/デコード

JavaScriptはencodeURIComponentとencodeURIを提供しています。それぞれの使い分けの理解が重要です：

// ===== encodeURIComponent vs encodeURI =====

// encodeURIComponent — encodes EVERYTHING except: A-Z a-z 0-9 - _ . ~
// Use for: individual query parameter values, path segments
encodeURIComponent("hello world & goodbye");
// "hello%20world%20%26%20goodbye"

encodeURIComponent("price=100&category=books");
// "price%3D100%26category%3Dbooks"

// encodeURI — preserves URL structure characters: : / ? # & = @ + $
// Use for: encoding a complete URL
encodeURI("https://example.com/search?q=hello world&lang=en");
// "https://example.com/search?q=hello%20world&lang=en"

// WARNING: Do NOT use encodeURIComponent on full URLs!
encodeURIComponent("https://example.com/path");
// "https%3A%2F%2Fexample.com%2Fpath"  ← BROKEN URL!

// ===== Decoding =====
decodeURIComponent("hello%20world%20%26%20goodbye");
// "hello world & goodbye"

decodeURI("https://example.com/search?q=hello%20world");
// "https://example.com/search?q=hello world"

// ===== URLSearchParams (handles form encoding automatically) =====
const params = new URLSearchParams({
  query: "cats & dogs",
  page: "1",
  filter: "price > 50"
});
params.toString();
// "query=cats+%26+dogs&page=1&filter=price+%3E+50"
// Note: spaces become + (form encoding), & in values becomes %26

// Parse query string
const parsed = new URLSearchParams("?q=hello+world&lang=en");
parsed.get("q");  // "hello world" (+ decoded to space)
parsed.get("lang");  // "en"

// ===== Building URLs with the URL API =====
const url = new URL("https://api.example.com/search");
url.searchParams.set("q", "hello world & more");
url.searchParams.set("limit", "10");
url.toString();
// "https://api.example.com/search?q=hello+world+%26+more&limit=10"

Python URLエンコード/デコード

Pythonのurllib.parseモジュールは包括的なURLエンコード関数を提供します：

import urllib.parse

# ===== quote / unquote (RFC 3986 percent-encoding) =====

# Encode a string (spaces become %20)
urllib.parse.quote("hello world & goodbye")
# "hello%20world%20%26%20goodbye"

# By default, / is NOT encoded (safe="/")
urllib.parse.quote("/path/to/file name.txt")
# "/path/to/file%20name.txt"

# Encode everything including /
urllib.parse.quote("/path/to/file", safe="")
# "%2Fpath%2Fto%2Ffile"

# Decode
urllib.parse.unquote("hello%20world%20%26%20goodbye")
# "hello world & goodbye"

# ===== urlencode (for query strings, uses + for spaces) =====
params = {"q": "cats & dogs", "page": 1, "filter": "price > 50"}
urllib.parse.urlencode(params)
# "q=cats+%26+dogs&page=1&filter=price+%3E+50"

# ===== quote_plus (form encoding, spaces become +) =====
urllib.parse.quote_plus("hello world")
# "hello+world"

urllib.parse.unquote_plus("hello+world")
# "hello world"

# ===== With the requests library =====
import requests

# requests handles URL encoding automatically
response = requests.get(
    "https://api.example.com/search",
    params={"q": "hello world", "lang": "en"}
)
# Actual URL: https://api.example.com/search?q=hello+world&lang=en

# For path segments, encode manually
username = "john@example.com"
url = f"https://api.example.com/users/{urllib.parse.quote(username, safe='')}"
# "https://api.example.com/users/john%40example.com"

Bash / curl URLエンコード

curlの--data-urlencodeフラグが最も簡単な方法です：

# ===== curl --data-urlencode =====

# GET request with URL-encoded query parameter
curl -G "https://api.example.com/search" \
  --data-urlencode "q=hello world & more" \
  --data-urlencode "lang=en"
# Request URL: /search?q=hello%20world%20%26%20more&lang=en

# POST with form-encoded body
curl -X POST "https://api.example.com/submit" \
  --data-urlencode "name=John Doe" \
  --data-urlencode "message=Hello! How are you?"

# ===== Pure Bash URL encoding (using printf) =====
urlencode() {
  local string="${1}"
  local strlen=${#string}
  local encoded=""
  local pos c o
  for (( pos=0 ; pos<strlen ; pos++ )); do
    c=${string:$pos:1}
    case "$c" in
      [-_.~a-zA-Z0-9]) o="${c}" ;;
      *) printf -v o '%%%02X' "'$c" ;;
    esac
    encoded+="${o}"
  done
  echo "${encoded}"
}

urlencode "hello world & goodbye"
# "hello%20world%20%26%20goodbye"

# ===== Using Python one-liner in Bash =====
python3 -c "import urllib.parse; print(urllib.parse.quote('hello world'))"
# "hello%20world"

# ===== Decode URL-encoded strings =====
python3 -c "import urllib.parse; print(urllib.parse.unquote('hello%20world'))"
# "hello world"

PHP URLエンコード/デコード

PHPはurlencode()とrawurlencode()を提供しています：

<?php
// ===== urlencode / urldecode =====
// Uses + for spaces (application/x-www-form-urlencoded)

echo urlencode("hello world & goodbye");
// "hello+world+%26+goodbye"

echo urldecode("hello+world+%26+goodbye");
// "hello world & goodbye"

// ===== rawurlencode / rawurldecode =====
// Uses %20 for spaces (RFC 3986)

echo rawurlencode("hello world & goodbye");
// "hello%20world%20%26%20goodbye"

echo rawurldecode("hello%20world%20%26%20goodbye");
// "hello world & goodbye"

// ===== When to use which? =====
// urlencode()    → for query string values (form-style)
// rawurlencode() → for URL path segments (RFC 3986)

// Building a URL with encoded path and query
$path = rawurlencode("my file.pdf");
$query = urlencode("search term & more");
$url = "https://example.com/files/{$path}?q={$query}";
// "https://example.com/files/my%20file.pdf?q=search+term+%26+more"

// ===== http_build_query (encode arrays as query strings) =====
$params = [
    "q" => "cats & dogs",
    "page" => 1,
    "tags" => ["php", "url encoding"]
];
echo http_build_query($params);
// "q=cats+%26+dogs&page=1&tags%5B0%5D=php&tags%5B1%5D=url+encoding"
?>

Java URLエンコード/デコード

JavaのURLEncoderとURLDecoderクラスがURLエンコードを処理します：

import java.net.URLEncoder;
import java.net.URLDecoder;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

// ===== URLEncoder.encode (uses + for spaces) =====

// Always specify UTF-8 charset!
String encoded = URLEncoder.encode(
    "hello world & goodbye", StandardCharsets.UTF_8
);
// "hello+world+%26+goodbye"

// Decode
String decoded = URLDecoder.decode(
    "hello+world+%26+goodbye", StandardCharsets.UTF_8
);
// "hello world & goodbye"

// ===== Convert + to %20 for RFC 3986 compliance =====
String rfc3986 = URLEncoder.encode("hello world", StandardCharsets.UTF_8)
    .replace("+", "%20");
// "hello%20world"

// ===== Java 11+ URI encoding =====
import java.net.URI;

URI uri = URI.create("https://example.com/search");
// For building URLs with encoded parameters:
String query = "q=" + URLEncoder.encode("hello world", StandardCharsets.UTF_8);
URI fullUri = URI.create("https://example.com/search?" + query);
// https://example.com/search?q=hello+world

// ===== Encoding path segments =====
String pathSegment = URLEncoder.encode("my file.pdf", StandardCharsets.UTF_8)
    .replace("+", "%20");
String url = "https://example.com/files/" + pathSegment;
// "https://example.com/files/my%20file.pdf"

一般的なURLエンコーディングの間違い

避けるべき最も一般的な落とし穴：

二重エンコーディング：既にエンコードされた文字列を再度エンコード。%20が%2520になります。

// Double encoding example — a common bug!

const value = "hello world";

// Correct: encode once
const correct = encodeURIComponent(value);
// "hello%20world" ✓

// Bug: encode twice
const doubleEncoded = encodeURIComponent(encodeURIComponent(value));
// "hello%2520world" ✗  (%25 is the encoded form of %)

// How to detect double encoding:
// If you see %25 in your URLs, you likely have a double encoding issue
// %2520 = double-encoded space (%25 = %, 20 = space)
// %253A = double-encoded colon (%25 = %, 3A = :)

URL全体をエンコード：完全なURLにencodeURIComponent()を使用するとURL構造が壊れます。

// Encoding the entire URL — WRONG!
const url = "https://example.com/path?q=hello world";

// WRONG: breaks URL structure
encodeURIComponent(url);
// "https%3A%2F%2Fexample.com%2Fpath%3Fq%3Dhello%20world"

// CORRECT option 1: use encodeURI for full URLs
encodeURI(url);
// "https://example.com/path?q=hello%20world"

// CORRECT option 2: encode only the value
const base = "https://example.com/path";
const query = encodeURIComponent("hello world");
const fullUrl = base + "?q=" + query;
// "https://example.com/path?q=hello%20world"

UTF-8の忘れ：URLエンコーディングには常にUTF-8を使用してください。

パスセグメントのエンコード漏れ：スペースを含むパスもエンコードが必要です。

+記号の誤処理：+はフォームではスペースを意味しますが、通常のURLではリテラルです。

APIでのURLエンコーディング

APIでの正しいURLエンコーディングは重要です：

クエリパラメータ：各パラメータ名と値を個別にエンコードする必要があります。

パスパラメータ：URLパスに埋め込まれた値もエンコードが必要です。

フォームデータ：application/x-www-form-urlencodedはスペースに+を使用します。

JSONペイロード：リクエストボディのJSONコンテンツはURLエンコード不要です。

// API URL encoding examples

// Query parameters — encode each value individually
const searchTerm = 'price > 100 & category = "electronics"';
const apiUrl = `https://api.example.com/search?q=${encodeURIComponent(searchTerm)}&limit=10`;
// "https://api.example.com/search?q=price%20%3E%20100%20%26%20...&limit=10"

// Path parameters — encode values embedded in paths
const username = "john@example.com";
const profileUrl = `https://api.example.com/users/${encodeURIComponent(username)}/profile`;
// "https://api.example.com/users/john%40example.com/profile"

// Form data (POST) — uses + for spaces
const formBody = new URLSearchParams({
  username: "john doe",
  password: "p@ss w0rd!"
}).toString();
// "username=john+doe&password=p%40ss+w0rd%21"

// JSON as query parameter — encode the entire JSON string
const filters = JSON.stringify({ price: { min: 10, max: 100 } });
const url = `/api/products?filters=${encodeURIComponent(filters)}`;
// "/api/products?filters=%7B%22price%22%3A%7B%22min%22%3A10%2C%22max%22%3A100%7D%7D"

よくある質問

URLエンコーディングとは何ですか？なぜ必要ですか？

URLエンコーディングは、安全でない文字をパーセント-16進数シーケンスに置き換えてURLで安全に送信するためのプロセスです。&、=、?、#などの特殊文字は構造的な意味を持ち、データとして使用する場合はエンコードが必要です。

encodeURIとencodeURIComponentの違いは？

encodeURI()はURL構造文字(:、/、?、#)を保持します。encodeURIComponent()は非予約文字以外のすべてをエンコードします。個別のパラメータ値にはencodeURIComponentを使用してください。

スペースには%20と+のどちらを使うべき？

URL（RFC 3986）には%20を使用。application/x-www-form-urlencodedにのみ+を使用。迷った場合は%20がより安全な選択です。

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