二进制转文本方案

概述

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在开发当中，会经常遇到二进制数据转文本的需求，常见的应用场景如下：

• 需要打印的时候

例如打印到屏幕，在调试器、数据包分析等场合经常会遇到

• 跨应用交互

例如需要在两个无关联的应用之间交互数据，诸如两个应用之间复制、粘贴一些剪贴板、控件无法表达的数据

• 传输协议不支持

一些传输协议不支持二进制直接传输，只好转换后再进行传输

转换方案

Base64

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这个方案，可以说是无人不知，无人不晓了，其基本原理就是使用：大小写字母、10个阿拉伯数字（0~9）以及"+"和"/"总共64个可打印字符来转换、表达任意二进制数据，也因此叫Base64。

通常Base64用于程序与程序之间交换数据，而不是给人类识别的，有时候，转换后，可能比原始数据更不可识别（例如将一段文字进行Base64转换），因此有人还称之为：“加密”。

在Java中，实现Base64有很多库可以支持，如果是：Java 1.6/1.7，可以使用：apache common-codec， 如果是Java 1.8，标准库里面就有了：java.util.Base64

如果是Android，可以直接使用：android.util.base64

Base16

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Base16也就是常说的“HEX字符串”，编码非常简单，按照4bit为一组，0对应可打印字符的0,1对应可以打印字符的1，依次类推。

Base16便于人类识别和分析，通常用于数据分析。

在调试器中，查看内存值、内存地址，通常以这种形式的输出；很多抓包工具以及数据分析工具默认就是这种形式来表达数据；一些嵌入式烧录工具的输入、输出文件，也是这种格式，便于工程师使用文本工具分析和修改。

大部分语言的标准库，都提供当个字节的HEX格式化输出，因此该编码转换不需要特殊的库。

Base58

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如果熟悉比特币或者区块链的读者，相信对Base58非常熟悉了，早期比特币钱包地址希望打印到屏幕，或者手抄到纸上，为了避免：O（大写字母）、0（数字的零）、l（小写字母的L）、I（大写字母的I）、'+'和'/'，对人类的视觉以及程序的干扰（+和/有时候会干扰程序的双机选择），毕竟他们在有些字体下面，辨别度实在太低了。因此在Base64的基础上，剔除了上述字母进行编码。

除了钱包地址，短URL采用这种编码也是挺实在的。

需要注意的是：Base58并没有具体标准，而Base64是一项RFC标准。不同的应用，编码的字母表的可能不同。

下面是不同的应用，使用的字母表：

应用	字母表
比特币地址	123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz
ripple币	rpshnaf39wBUDNEGHJKLM4PQRST7VWXYZ2bcdeCg65jkm8oFqi1tuvAxyz
Flickr短URL	123456789abcdefghijkmnopqrstuvwxyzABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ

Ascii85/Base85

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这种编码比较少人知道。二进制转文本，转换后数据大小必然比原始的大，对于Base64会增大1/3左右的体积，而Ascii85只增大1/4体积，对于一些数据量大的场合，这种编码方案就显得实在了。在Adobe PostScript、ZeroMQ、Git等都有应用。

早期他们是没有标准的，后来，在Robert Elz
建议，使用Base85来编码IPV6地址，因此，成为了一项RFC标准，对于RFC标准版本，也就是Base85，使用：0–9, A–Z, a–z, 以及23个字符： !#$%&()*+-;<=>?@^_`{|}~ 来编码二进制数据。

Quoted-Printable / QP encoding

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如果做过邮件协议开发，相信不会陌生，它是MIME的一种实现方式（还有Base64），主要解决支持非ASCII字符、二进制格式附件等多种格式的邮件消息。

编码规则也很简单，任何一个8bit字节，都可以编码成：=加十六进制的字符值（也就是之前提到的Base16）。例如：空格（ASCII值为20），就表达成：=20；对于可打印的ASCII值，十进制值的范围为33到126，直接显示；TAB和空格，如果不在行尾，可以直接显示，否则需要转换=编码；CR和LF也是通常处理，实际上，为了省事，直接将TAB、空格、CR、LF也一起转换编码。

例如：this is a 文章（UTF-8字符串）

可以编码成：

this=20is=20a=20=E7=AE=80=E4=B9=A6=E6=96=87=E7=AB=A0

其他

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其他方案还有挺多，例如：UUencode、Base122、Base36等等，详情可以阅读维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Binary-to-text_encoding