一、Base64是什么？

Base64是一種編碼的格式。是將信息流(字節(jié)流)按照一定的規(guī)范，重新組合，顯示出完全不相關內(nèi)容的編碼格式。

ps.定義是我自己總結的，我覺得對于知識的定義，只要簡潔，不錯誤，表述清楚，不要拘泥于一個字一個詞，重要的是真正理解它的原理即可。(其實是因為自己根本不知道標準的定義是什么...)

二、Base64的由來？

對計算機信息存儲稍有了解的人，都清楚，在計算機內(nèi)部是以二進制來存儲一切信息的。而直接以二進制為單元進行處理，顯然是不方便處理的，如果數(shù)量級過大，我們往往采用增加計數(shù)單位的形式。（有興趣的同學可以參考《從1到無窮大》這本書），所以在計算機世(防盜連接：本文首發(fā)自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )界中就出現(xiàn)了字節(jié)這個東西。以每8個bit位組成一個字節(jié)。這樣任何信息都可以劃分為占用多少多少個字節(jié)來說。如下表所示：

根據(jù)大家的認知，大小寫一共52個字母、外加數(shù)字加特殊符號等，一個字節(jié)是完全可以表述完整的單個字符的（這里使用的就是ASCII對照表）。

但是對于非英語國家來說就比較頭疼了。發(fā)送信息之前翻譯成英語，收到之后再翻譯為本國語言，顯然是成本非常高的。怎么解決呢？就是使用多個字節(jié)來表示一個字符。這樣UTF-8、GBK、UNICODE等編碼就應運而生了（有興趣的同學可以查下它們的區(qū)別）。這些編碼基本解決了世界上已知語言在計算中有效存儲流動的問題。

但是問題又來了，有時候我們使用的設備，根本就不支持這些復雜的國際化編碼。

舉個例子，我在家給領導發(fā)了封郵件，說最近身體不適，打算請?zhí)旒偃タ纯赐饷娴氖澜纭?/span>

我的表情是這樣的：

?

領導打開郵件之后，發(fā)現(xiàn)是一屏幕的亂碼，而且發(fā)現(xiàn)我今天沒來。

領導的表情是這樣的：

?

當我心情愉悅的假后來上班時，領導面帶微笑的問我這兩天去哪里時。

我的表情是這樣的：

?

當領導和我說：電話打不通，郵件是亂碼，人也失蹤的時候。

我的表情是這樣的：

?

?

當我解釋事情是這樣的：巴拉巴拉。

我的表情是這樣的：“這件事情是這樣的，說起來你可能不信 但真的是垃圾桶先動的手”

?

在聽了我的解釋以后。

領導的表情是這樣的：

?

好了言歸正傳，為什么會出現(xiàn)上游（我）發(fā)送的消息，到了下游（領導）就出現(xiàn)無法理解的情況呢？

這是由于歷史原因，早前Email只被允許傳送ASCII字符（不知道現(xiàn)在是否改善），即一個字節(jié)的低7位，也就是128種表示。于是當我用各種國際字符發(fā)送消息時，勢必就會出現(xiàn)字節(jié)的最高位居然是1的問題(防盜連接：本文首發(fā)自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )。考慮到健壯性和容錯性，有些網(wǎng)絡設備就會把首bit位置換成0。而原本整套的非ASCII碼的字符，就被硬生生的轉成一套ASCII碼。于是當收件者打開郵件進行閱讀時，郵件系統(tǒng)將收到數(shù)據(jù)硬生生的再轉成非ASCC碼時，一切都晚了。（記得早前，大學老師去歐洲德國留學，給老師寫email只能用拼音）。

其實除去網(wǎng)關，其他路由等硬件設備都會出現(xiàn)這樣那樣的不支持問題。（對于128~255這些不可見字符，不同路由設備在接收后的處理是不一樣的，這也就是為什么發(fā)送信息經(jīng)常使用轉碼，而不是采用直接傳輸單個字節(jié)這一套方法（此處可看http://www.zhihu.com/question/36306744/answer/71626823 郭無心的敘述）。而除去郵件系統(tǒng)，其他很多系統(tǒng)也會因為不支持某些特殊字符，造成發(fā)送方和接收方，雙方的信息的不一致。

這里簡單舉個例子，我們通過互聯(lián)網(wǎng)聊天時，數(shù)據(jù)都是先發(fā)送給服務端。服務端發(fā)現(xiàn)信息中包含了某個特殊字符，而服務端本身又不支持這個特殊字符。于是就從字庫里，找到默認字符補填。這樣接收方收到消息時，這個特殊字符就顯示不出來了。取而代之的是一些缺省字符，如‘◇’，‘□’。（ps，印象中QQ游戲是不支持‘.’這個特殊字符的）。

為了解決此類的種種問題，于是Base64就應運而生了。

三、Base64是如何處理字符串編碼的？

這里先直入正題，闡述關于Base64編碼的情況。

首先明確這樣一個前提，所有信息肯定都是以字節(jié)的形式存在的。那么他的長度對于3這個數(shù)字有三種分類：

(1)長度除以3余0：len%3=0；

(2)長度除以3余1：len%3=1；

(3)長度除以3余2：len%3=2；

第(1)情況：

我們把每3個字(防盜連接：本文首發(fā)自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )節(jié)劃分成一份，然后再把它平均拆分成4份。那么每份就有6個bit位。

3*8bit=24bit=4*6bit

然后每一個單元前邊再加個00，這樣就使得每個單元等等于8位，即一個比特位。

如表，我們可以發(fā)現(xiàn)，每個字節(jié)真正有效的特征bit位只有6位。2^6=8*8=64。也就是每個字節(jié)都可以表現(xiàn)出64種特征。這也正是base64的由來。

第(2)情況：

我們把每3個字節(jié)劃分成一份，然后再把它平均拆分成4份。最后剩余1個字節(jié)，則拆分成6+2的形式，8bit=6+2bit，如下表：

這里會涉及到下邊兩種場景

1)對于不足6bit位的單元：這個直接在結尾補0,直到6位。這里最后剩余2個bit位。

2)對于完全沒有分配的單元，則直接使用“=”放置在單元中。這里最后補充2個=。

與場景(1)類似，單元格數(shù)字前邊補‘0’

第(3)情況

我們把每3個字節(jié)劃分成一份，然后再把它平均拆分成4份。最后剩余2個字節(jié)，則拆分成6+6+4的形式，16bit=6*2+2bit，如下表：

這里與場景(2)類似會涉及到下邊兩種場景

1)對于不足6bit位的單元：這個直(防盜連接：本文首發(fā)自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )接在結尾補0,直到6位。這里最后剩余4個bit位。

2)對于完全沒有分配的單元，則直接使用“=”放置在單元中。這里最后補充1個=。

這樣，無論信息的長度是多少，都能以這樣的規(guī)則（base64編碼規(guī)范），重新劃分成新的字節(jié)（符）流。

同時還有一份base64的編碼轉換表：

如下表：

這樣，無論任意的字節(jié)流，我們都可以用表中的字符+‘=’來表示了。這就是所謂的Base64編碼過程了。通過Base64編碼，我們可以很好的解決前文中遺留下的問題。

而對于Base64解碼的過程，原理與上述一致，只是一個逆過程，這里不再贅述。

四、Base64編碼技術的應用

(1)?傳輸數(shù)據(jù)，盡量做到數(shù)據(jù)可(防盜連接：本文首發(fā)自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )以在網(wǎng)絡中正常傳輸，同時不會因為硬件或者軟件不兼容，導致數(shù)據(jù)失真。

(2)?對數(shù)據(jù)進行簡單加密，如對于URL或者地址空間的處理（如百度云地址、p2p鏈接），可以通過簡單的Base64進行簡單的處理，防止肉眼可以直視出這些信息的處理規(guī)則。同時也可以有效的進行互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸。

轉載于:https://www.cnblogs.com/jilodream/p/5568800.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Base64 的那些事儿的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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