简介

什么是Base64编码呢？在答复这个问题之前，咱们须要理解一下计算机中文件的分类，对于计算机来说文件能够分为两类，一类是文本文件，一类是二进制文件。

对于二进制文件来说，其内容是用二进制来示意的，对于人类是不可立马了解的。如果你尝试用文本编辑器关上二进制文件，可能会看到乱码。这是因为二进制文件的编码方式和文本文件的编码方式是不一样的，所以当文本编辑器尝试将二进制文件翻译成为文本内容的时候，就会呈现乱码。

对于文本文件来说，也有很多种编码方式，比方最早的ASCII编码和目前罕用的UTF-8和UTF-16等编码方式。即便是文本文件，如果你应用不同的编码方式关上，也可能会看到乱码。

所以不论是文本文件还是二进制文件也好，都须要进行编码格局的对立。也就是说写入的编码是什么样子的，那么数据读取的编码也应该和其匹配。

Base64编码实际上就是将二进制数据编码成为可视化ASCII字符的一种编码方式。

为什么会有这样的要求呢？

咱们晓得计算机世界的倒退不是欲速不达的，它是一个缓缓成长的过程，对于字符编码来说，最早只反对ASCII编码，前面才扩大到Unicode等。所以对于很多利用来说除了ASCII编码之外的其余编码格局是不反对的，那么如何在这些零碎中展现非ASCII code呢？

解决的形式就是进行编码映射，将非ASCII的字符映射成为ASCII的字符。而base64就是这样的一种编码方式。

常见的应用Base64的中央就是在web网页中，有时候咱们须要在网页中展现图片，那么能够将图片进行base64编码，而后填充到html中。

还有一种利用就是将文件进行base64编码，而后作为邮件的附件进行发送。

JAVA对base64的反对

既然base64编码这么好用，接下来咱们来看一下JAVA中的base64实现。

java中有一个对应的base64实现，叫做java.util.Base64。这个类是Base64的工具类，是JDK在1.8版本引入的。

Base64中提供了三个getEncoder和getDecoder办法，通过获取对应的Encoder和Decoder，而后就能够调用Encoder的encode和decode办法对数据进行编码和解码，十分的不便。

咱们先来看一下Base64的根本应用例子：

 // 应用encoder进行编码 String encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString("what is your name baby?".getBytes("utf-8")); System.out.println("Base64编码过后的字符串 :" + encodedString); // 应用encoder进行解码 byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedString); System.out.println("解码过后的字符串: " + new String(decodedBytes, "utf-8"));

作为一个工具类，JDK中提供的Base64工具类还是很好用的。

这里就不具体解说它的应用，本篇文章次要剖析JDK中Base64是怎么实现的。

JDK中Base64的分类和实现

JDK中Base64类有提供了三个encoder办法，别离是getEncoder,getUrlEncoder和getMimeEncoder:

    public static Encoder getEncoder() {         return Encoder.RFC4648;    }    public static Encoder getUrlEncoder() {         return Encoder.RFC4648_URLSAFE;    }    public static Encoder getMimeEncoder() {        return Encoder.RFC2045;    }

同样的，它也提供了三个对应的decoder，别离是getDecoder，getUrlDecoder，getMimeDecoder：

    public static Decoder getDecoder() {         return Decoder.RFC4648;    }    public static Decoder getUrlDecoder() {         return Decoder.RFC4648_URLSAFE;    }    public static Decoder getMimeDecoder() {         return Decoder.RFC2045;    }

从代码中能够看出，这三种编码别离对应的是RFC4648，RFC4648_URLSAFE和RFC2045。

这三种都属于base64编码的变体，咱们看下他们有什么区别：

能够看到base64和Base64url的区别是第62位和第63位的编码字符不一样，而base64 for MIME跟base64的区别是补全符是否是强制的。

另外，对于Basic和base64url来说，不会增加line separator字符，而base64 for MIME在一行超出76字符之后，会增加'\r' 和 '\n'作为line separator。

最初，如果在解码的过程中，发现有不存于Base64映射表中的字符的解决形式也不一样，base64和Base64url会间接回绝，而base64 for MIME则会疏忽。

base64和Base64url的区别能够通过上面两个办法来看出：

        private static final char[] toBase64 = {            'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M',            'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',            'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm',            'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z',            '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '+', '/'        };

        private static final char[] toBase64URL = {            'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M',            'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',            'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm',            'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z',            '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '-', '_'        };

而对MIME来说，定义了一个一行的最大字符个数,和换行符：

        private static final int MIMELINEMAX = 76;        private static final byte[] CRLF = new byte[] {'\r', '\n'};

Base64的高级用法

个别状况下咱们用Base64进行编码的对象长度是固定的，咱们只须要将输出对象转换成为byte数组即可调用encode或者decode的办法。

然而在某些状况下咱们须要对流数据进行转换，这时候就能够用到Base64中提供的两个对Stream进行wrap的办法：

        public OutputStream wrap(OutputStream os) {            Objects.requireNonNull(os);            return new EncOutputStream(os, isURL ? toBase64URL : toBase64,                                       newline, linemax, doPadding);        }

        public InputStream wrap(InputStream is) {            Objects.requireNonNull(is);            return new DecInputStream(is, isURL ? fromBase64URL : fromBase64, isMIME);        }

这两个办法别离对应于encoder和decoder。

总结

以上就是JDK中对Base64的实现和应用，尽管base64的变种有很多种，然而JDK中的Base64只实现了其中用途最为宽泛的3种。大家在应用的时候肯定要辨别具体是那种Base64的实现形式，免得呈现问题。

本文已收录于 http://www.flydean.com/14-1-1-java-base64/

最艰深的解读，最粗浅的干货，最简洁的教程，泛滥你不晓得的小技巧等你来发现！

欢送关注我的公众号:「程序那些事」,懂技术，更懂你！