转载Java技术 | 细谈 Java 8 中的 Base64
阅读目录(Content)
简要了解
第一种，简单Base 64
第二种，URL编码
第三种，MIME编码
实用API与代码示例
API
Base 64类
内嵌类Encoder
内嵌类Decoder
代码示例
阅读源码
拓展
回到顶部(go to top)
简要了解
Base 64是一种使64个字符来表示任意二进制数据的方法。Base 64是一种非常常用的二进制编解码方案。
有些说法是说，使用Base 64作为加密解密的功能，比如一个Web系统中，密码字段存入数据库的时候使用Base64.encode一下，其实Base 64的编码、解码方法都是简单公开的，用以加密、解密实在谈不上啥保障性。
在Java 8中，整合了Base 64。Java 8 为开发者提供了 java.util.Base64 的工具类，Java 8现在有内置编码器和解码器的Base 64编码。在Java 8中有三种类型的Base 64编码。
第一种，简单Base 64
Basic 编码是标准的Base 64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。
输出映射设置字符在A-ZA-Z0-9+/。编码器不添加任何换行输出和解码器拒绝在A-Za-z0-9+/以外的任何字符。
第二种，URL编码
输出映射设置字符在A-Za-z0-9-_。输出URL和文件名安全。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Base 64编码，其实就是吧字符+ 和/分别变成-和_。
第三种，MIME编码
输出映射到MIME友好的格式。输出表示在每次不超过76个字符行和使用'\r'后跟一个换行符'\n'回车作为行分隔符。无行隔板的存在是为了使编码的结束输出。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Base 64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。
回到顶部(go to top)
实用API与代码示例
API
Base 64类
| 序号 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | Base64.getEncoder() | 返回一个 Base64.Encoder ，编码使用基本型 base64 编码方案 |
| 2 | Base64.getDecoder() | 返回一个 Base64.Decoder ，解码使用基本型 base64 编码方案 |
| 3 | Base64. getUrlEncoder() | 返回一个 Base64.Encoder ，编码使用 URL 和文件名安全型 base64 编码方案 |
| 4 | Base64.getUrlDecoder() | 返回一个 Base64.Decoder ，解码使用 URL 和文件名安全型 base64 编码方案。 |
| 5 | Base64.getMimeEncoder() | 返回一个 Base64.Encoder ，编码使用 MIME 型 base64 编码方案。 |
| 6 | Base64.getMimeEncoder(int lineLength, byte[] lineSeparator) | 返回一个 Base64.Encoder ，编码使用 MIME 型 base64 编码方案，可以通过参数指定每行的长度及行的分隔符。 |
| 7 | Base64.getMimeDecoder() | 返回一个 Base64.Decoder ，解码使用 MIME 型 base64 编码方案。 |
内嵌类Encoder
| 序号 | 方法名 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | byte[] encode(byte[] src) | 编码，返回一个byte数组 |
| 2 | int encode(byte[] src, byte[] dst) | 编码，写进新的byte数组 |
| 3 | String encodeToString(byte[] src) | 编码，返回一个字符串 |
| 4 | ByteBuffer encode(ByteBuffer buffer) | 编码 |
| 5 | OutputStream wrap(OutputStream os) | 编码 |
| 6 | Encoder withoutPadding() | 编码 |
内嵌类Decoder
| 序号 | 方法名 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | byte[] decode(byte[] src) | 解码，返回一个byte数组，入参为byte数组 |
| 2 | byte[] decode(String src) | 解码，返回一个byte数组，入参为字符串 |
| 3 | int decode(byte[] src, byte[] dst) | 解码 |
| 4 | ByteBuffer decode(ByteBuffer buffer) | 解码 |
| 5 | InputStream wrap(InputStream is) | 解码 |
代码示例
package com.kjgym.common.java8;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
/**
* @author kjgym
* @description Demo for Java8's Base64
* @date 2019/9/17 11:25
*/
public class Java8Base642 {
public static void main(String[] args) {
final String demoStr = "kjgym";
final byte[] strByte = demoStr.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
// 基本型编码方案
String s = Base64.getEncoder().encodeToString(strByte);
System.out.println("基本编码： " + s);
String ss = new String(Base64.getDecoder().decode(s));
System.out.println("解码： " + ss);
// 使用 URL 和文件名安全型 base64 编码方案。
String s1 = Base64.getEncoder().encodeToString(strByte);
System.out.println("URL编码： " + s1);
String ss1 = new String(Base64.getUrlDecoder().decode(s));
System.out.println("解码： " + ss1);
// 使用 MIME 型 base64 编码方案
String s2 = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(strByte);
System.out.println("MIME编码: " + s2);
String ss2 = new String(Base64.getMimeDecoder().decode(s));
System.out.println("解码： " + ss2);
}
}
结果：
基本编码： a2pneW0=
解码： kjgym
URL编码： a2pneW0=
解码： kjgym
MIME编码: a2pneW0=
解码： kjgym
回到顶部(go to top)
阅读源码
- 先来总体看一下
Base类，该类主要包含两个内嵌类Encoder和Decoder以及七个构造内嵌类的方法：
-
再看两个内嵌类。比如
Encoder（部分源代码）：public static class Encoder { private final byte[] newline; private final int linemax; private final boolean isURL; private final boolean doPadding; private Encoder(boolean isURL, byte[] newline, int linemax, boolean doPadding { this.isURL = isURL; this.newline = newline; this.linemax = linemax; this.doPadding = doPadding; } static final Encoder RFC4648 = new Encoder(false, null, -1, true); static final Encoder RFC4648_URLSAFE = new Encoder(true, null, -1, true); static final Encoder RFC2045 = new Encoder(false, CRLF, MIMELINEMAX, true); public byte[] encode(byte[] src) {} public int encode(byte[] src, byte[] dst) {} @SuppressWarnings("deprecation") public String encodeToString(byte[] src) {} public ByteBuffer encode(ByteBuffer buffer) {} public OutputStream wrap(OutputStream os) {} public Encoder withoutPadding() {} private int encode0(byte[] src, int off, int end, byte[] dst) {} }构造器私有化，对外提供单个静态对象，然后在Base 64类中，使用
getEncoder的方式爱调用，使用了单例模式。static final Encoder RFC4648 = new Encoder(false, null, -1, true); static final Encoder RFC4648_URLSAFE = new Encoder(true, null, -1, true); static final Encoder RFC2045 = new Encoder(false, CRLF, MIMELINEMAX, true); Decoder与上文Encoder相似，这里不再赘述。有兴趣自己Ctrl + 单击去看源码。
回到顶部(go to top)
拓展
-
StandardCharsets类。在java.nio.charset包下的一个类，在字符串和byte数组相互转换需要制定编码的时候使用。该类有六种编码格式：/* * Copyright (c) 2011, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms. */ package java.nio.charset; /** * Constant definitions for the standard {@link Charset Charsets}. These * charsets are guaranteed to be available on every implementation of the Java * platform. * * @see Standard Charsets * @since 1.7 */ public final class StandardCharsets { private StandardCharsets() { throw new AssertionError("No java.nio.charset.StandardCharsets instances for you!"); } /** * Seven-bit ASCII, a.k.a. ISO646-US, a.k.a. the Basic Latin block of the * Unicode character set */ public static final Charset US_ASCII = Charset.forName("US-ASCII"); /** * ISO Latin Alphabet No. 1, a.k.a. ISO-LATIN-1 */ public static final Charset ISO_8859_1 = Charset.forName("ISO-8859-1"); /** * Eight-bit UCS Transformation Format */ public static final Charset UTF_8 = Charset.forName("UTF-8"); /** * Sixteen-bit UCS Transformation Format, big-endian byte order */ public static final Charset UTF_16BE = Charset.forName("UTF-16BE"); /** * Sixteen-bit UCS Transformation Format, little-endian byte order */ public static final Charset UTF_16LE = Charset.forName("UTF-16LE"); /** * Sixteen-bit UCS Transformation Format, byte order identified by an * optional byte-order mark */ public static final Charset UTF_16 = Charset.forName("UTF-16"); }