Python内置模块base64的理解

1、 base64用途

base64模块提供将一种二进制转化为另一种二进制的方法，后者可全部由64个字符表示。举个例子：

>>> '中文'.encode('utf-8')    #将'中文'这两个字符按照utf-8编码方式进行编码
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
>>> base64.b64encode('中文'.encode('utf-8'))  #将'中文'这两个字符的二进制转化为base64编码的二进制
b'5Lit5paH'

'中文’这两个字符按照’utf-8’编码，其二进制内容为b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'，该二进制通过base64再次编码，获得一个新的二进制b'5Lit5paH'，两个二进制的区别在于后者可全部用字符进行表示，这就是base64的作用。b'5Lit5paH'可通过base64解码还原成b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'，然后通过utf-8编码规则解码，即可得到’中文’这两个字符。
base64中64是指二进制可以通过b'字符串'表示，其中字符串可以有64个字符任意组合而成，其中64个字符和数值对应的如下图所示。64=2⁶ 所以base64采用6个编码位进行编码。

2、编码过程

base64编码时，每3个字节分为一组，每组共24个位，将24个位划分为4份，每份6个位，通过6个编码位对应的值（0～63），查找上表即得其对应的字符，然后得到新的二进制编码。注意：若base64编码的字节个数不是3的整数倍，则末尾补充\x00，再在编码的末尾加上1个或2个=号，表示补了多少个字节\x00，解码的时候，会自动去掉。

3、举例说明

我们将b'\xe4\xb8\xad8'4字节进行base64编码来进行说明：
（1）b'\xe4\xb8\xad8'对应的0和1编码为：11100100 10111000 10101101 00111000 ，一共4个字节，不是3的整数倍，补足两个\x00字节，即11100100 10111000 10101101 00111000 00000000 00000000；
（2）将以上分为两组，每组24位，然后每组再分成4份，每份6位：
第一组：111001 001011 100010 101101 →57 11 34 45→查上表得：5 L i t
第二组：001110 000000 000000 000000→14 0 0 0→查上表得：O A A A
（3）由于补足了两个\x00字节，编码末尾为两个=（实际上是替换后两位AA），所以编码结果为b'5LitOA=='

>>>import base64
>>>base64.b64encode(b'\xe4\xb8\xad8')
b'5LitOA=='