Java8————Base64

Base64？

Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方式。

对于二进制文件如图片、exe、音频、视频等，包含很多无法显示和打印的字符，如果希望能够通过记事本这样的文本处理软件处理二进制数据，就需要一个二进制转字符串的转换方法。

Base64是一种非常常用的二进制编解码方案。编解码方法简单且公开，并不具有加密解密的效用。只作为一种二进制数据的文本存储格式。

Base64的64个字符

64个字符，每个字符代表一种编码，共64种编码。

A-Z , a-z , 0-9 , + , /

Base64的编码原理

对于长短不一的二进制数据，Base64将其从头部开始以三个字节为一组（24 bit），一组划分成4等块（每块6 bit），根据乘法原理，这6bit的二进制共有2^6 = 64种编码方式，正好对应64个字符。

换句话说，Base64将二进制数据从头开始，每6 bit 用一个字符（64个基本字符中的一个）代替表示，一直到二进制数据末尾。

不论是Unicode字符集（Java默认，一个英文字符2个字节），还是UTF-8（一个英文字符1个字节），亦或是ASCII（一个英文字符一个字节），二进制数据通过Base64进一步转化后长度一定是增加的。虽然增加了网络传输量，但是好处是不会存在因为无法显示或打印的字符而造成数据的丢失，保证了数据在传输中的完整性。

Base64的补位

Base64要求转化后的结果必须能被 4 整除，也就是说二进制数据字节数必须是3的倍数，如果末尾多出一个或两个字节，Base64会额外补充一个“=” 或两个“=”，表示补了多少个字节，在解码的时候会自动去掉。

Java8的Base64

在Java8之前一直是缺少Base64编码解码的API，我们通常会使用第三方工具。

Java8 为开发者提供了 java.util.Base64 的工具类，并提供一套静态方法获取三种Base64编解码器：

1）Basic编码

2）URL编码

3）MIME编码

Basic编码

Basic编码是标准的Base64编码，用于处理常规的需求：输出的内容不添加换行符，而且输出的内容由64个基本字符组成。

try {
     String encoded = Base64.getEncoder().encodeToString("Will Smith = 威尔·史密斯".getBytes("UTF-8"));
     System.out.println(encoded);
     String decoded = new String(Base64.getDecoder().decode(encoded));
     System.out.println(decoded);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
     e.printStackTrace();
}

 输出：

URL编码

由于标准的Basic编码可能会出现+ 和 / ,在URL中就不能直接作为参数，所以又有一种“url safe” 的Base64编码，其实就是吧字符 + 和 / 分别变成 - 和_

 MIME编码

MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）多用途互联网邮件扩展类型。是设定某种扩展名的文件用对应的应用程序来打开的方式类型。

它是一种互联网标准，扩展了电子邮件标准，使其可以支持：非ASCII字符文本；非文本格式附件（二进制、声音、图像等）；由多部分组成的消息体；包含非ASCII字符的头信息等。

举个栗子：右键中有一个Word附件（二进制文件），点击预览，浏览器会直接打开Office。可以理解为MIME设定了这种对应关系。

MIME编码器会使用基本的字母数字产生BASE64输出，而且对MIME格式友好：每一行输出不超过76个字符，而且每行以“\r\n”符结束。