面试-Base64编解码

1 Base64编码原理

随着iOS7正式版推出,Apple增加了使用Base64编解码的支持。Base64编码之所以称为Base64,是因为使用64个字符来对任意的数据进行编码,某些系统只能使用ASCII字符,这时就可以使用Base64编码将非ASCII字符转化成ASCII字符。标准Base64编码使用的64个字符为下图:

面试-Base64编解码_第1张图片
图一 Base64编码64字符图

Base64编码本质上是一种将二进制数据转成文本数据的方案。对于非二进制数据,是先将其转换成二进制形式,然后每连续6比特(2的6次方=64)计算其十进制值,根据该值在上面的索引表中找到对应的字符,最终得到一个文本字符串。

Base64编码不是安全领域的加密解密算法,虽然经常听到利用Base64编码进行加密,但是Base64本质只能算是一个编码算法,对数据内容进行编码合适传输,虽然编码过后的原文变成不能看到的字符格式,但是编码的方式相对来说比较简单,因此Base64特别适合在http,mime协议下快速传输数据。

2.举例说明Base64编码

假如对Hello!进行编码,按照ASCII表分别对H e l l o !进行转化,转化如下图:

图二 转换过程

Hello! 的Base64编码结果为 SGVsbG8h ,原始字符串长度为6个字符,编码后长度为8个字符,每3个原始字符经Base64编码成4个字符,编码前后长度比4/3,Base64编码是每3个原始字符编码成4个字符,如果原始字符串长度不能被3整除,那怎么办?使用0值来补充原始字符串。以 Hello!! 为例,其转换过程为:

面试-Base64编解码_第2张图片
图三 转换过程

注意:图表中蓝色背景的二进制0值是额外补充的。

解释说明几点:

(1)Hello!! Base64编码的结果为 SGVsbG8hIQAA 。最后2个零值只是为了Base64编码而补充的,在原始字符中并没有对应的字符,那么Base64编码结果中的最后两个字符 AA 实际不带有效信息,所以需要特殊处理,以免解码错误。

(2)标准Base64编码通常用 = 字符来替换最后的 A,即编码结果为 SGVsbG8hIQ==。因为 = 字符并不在Base64编码索引表中,其意义在于结束符号,在Base64解码时遇到 = 时即可知道一个Base64编码字符串结束。

(3)如果Base64编码字符串不会相互拼接再传输,那么最后的 = 也可以省略,解码时如果发现Base64编码字符串长度不能被4整除,则先补充 = 字符,再解码即可。

(4)解码是对编码的逆向操作,但注意一点:对于最后的两个 = 字符,转换成两个 A 字符,再转成对应的两个6比特二进制0值,接着转成原始字符之前,需要将最后的两个6比特二进制0值丢弃,因为它们实际上不携带有效信息。

总的来说,Base64只是一种编解码方式,类似UTF8编解码方式,只不过Base64是将二进制文件转化成文本,而二进制文件可以通过UTF8编码方式得到

Base64编码过程:先是将原始文本NSString通过NSUTF8StringEncoding编码成为二机制文件NSData,然后再将NSData通过base64EncodedString编码成Base64文本,这个Base64文本我们就可以理解成原始文本经过Base64得到的编码文本,整个过程反映到代码中就是NSString跟NSData中的两个方法,方法如下图。

Base64解码过程:先是将Base64编码文本经过initWithBase64EncodedString方法解码成二进制文件NSData,然后再将NSData通过initWithData:encoding:NSUTF8StringEncoding方法解码成原始文本

⚠️对二进制文件编解码,只需要经过Base64一步编解码操作即可完成,对原始文件编解码,需要经过UTF8编码成二进制文件,在经过Base64,需要两步操作即可完成

示例代码:

面试-Base64编解码_第3张图片
图四 几种方法

运行结果一目了然,如下

面试-Base64编解码_第4张图片
图五 运行结果

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blog.csdn.net/xyxjn/article/details/46008791

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