本文原創(chuàng)作者：源理君
頭條號：底層軟件架構(gòu)
公眾號：技術(shù)原理君
開始
在互聯(lián)網(wǎng)中的每一刻，你可能都在享受著Base64帶來的便捷，但對于Base64的基礎(chǔ)原理又了解多少？今天這篇文章帶領(lǐng)大家了解一下Base64的底層實現(xiàn)。
base64是什么東東呢？
Base64編碼是網(wǎng)絡(luò)上常見的用于傳輸8bit字節(jié)數(shù)據(jù)的一種編碼方式之一，所以可以依據(jù)概括：它是一種編碼方式，記住它不是加密的方式，它沒有秘鑰的概念，任何人拿到數(shù)據(jù)都能解析出來。它只是一種編碼方式！！
到底哪些地方會使用？
我們在參數(shù)傳輸?shù)倪^程中肯定遇到過這樣一種情況：使用全英文的沒問題，但一旦涉及到中文就會出現(xiàn)亂碼情況。與此類似，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)淖址⒉蝗强纱蛴〉淖址热缍M制文件、圖片等。Base64的出現(xiàn)就是為了解決此問題，它是基于64個可打印的字符來表示二進制的數(shù)據(jù)的一種方法。
電子郵件剛問世的時候，只能傳輸英文，但后來隨著用戶的增加，中文、日文等文字的用戶也有需求，但這些字符并不能被服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)有效處理，因此Base64就登場了。隨之，Base64在URL、Cookie、網(wǎng)頁傳輸少量二進制文件中也有相應(yīng)的使用。
實現(xiàn)原理
它的來龍去脈我們是知道了，但它的原理我們還不知道，那下面我們就來徹底搞懂它。
Base64編碼將一個8位子節(jié)序列拆散為6位的片段，而且這每個6位的片段都會被分配一個字符，那這個是個什么字符呢？其實它是base64字母表中的64個字符之一，所以顧名思義base64了。而這64個字符可是有講究的，是選擇了最常用而且兼容性最好的64個字符。所以可以算出base64編碼后的字符串大約比編碼前大了33%，因為用8位來表示6位。下面的詳細(xì)的例子，大家來感受下。
Base64還有幾個規(guī)則如下：
①.3字符變?yōu)?字符。
②每76個字符增加一個換行符。
③.結(jié)束符也要編碼。
例子
加入編碼前的數(shù)據(jù)是“Ow!”，那編碼之后是4個字符的base64編碼值“T3ch”。下面是具體的轉(zhuǎn)換過程。
- 1， 字符串"Ow!"被拆分成3個8位的字節(jié)(0x4F、0x77、0x21)。看下圖：
- 2， 這3字節(jié)構(gòu)成了一個24位的二進制 01001111 ，01110111 ，00100001。看下圖：
- 3， 這些為被劃分為一些6位的序列010011、110111、011100、1000001。看下圖：
- 4， 每6位值都表示了從0～63數(shù)值，在base64字母表中的都有對應(yīng)的字符。所以查表轉(zhuǎn)換得出是4字符的字符串“T3ch”。如下圖所示轉(zhuǎn)換表。
整個過程就over了，就是這么簡單，大家理解了嗎？
總結(jié)
大多數(shù)編碼都是由字符串轉(zhuǎn)化成二進制的過程，而Base64的編碼則是從二進制轉(zhuǎn)換為字符串。與常規(guī)恰恰相反，
Base64編碼主要用在傳輸、存儲、表示二進制領(lǐng)域，不能算得上加密，只是無法直接看到明文。也可以通過打亂Base64編碼來進行加密。
中文有多種編碼（比如：utf-8、gb2312、gbk等），不同編碼對應(yīng)Base64編碼結(jié)果都不一樣。
