【ECMAScript】自己动手实现Base64的编码和解码库（UTF-8）

1. 前言

        Base64 是网络中存储和传输的二进制数据的普遍用法。楼主最开始接触到Base64编码和解码是想要通过URL查询参数传送一串JSON字符串，而又不想被人明显看出来是一串JSON字符串，于是想做简单的转码。一下就找到了挂在window对象下的btoa和atob函数，但是，btoa和atob无法编解码中文，就增加了另外两个函数encodeURIComponent和decodeURIComponent（encodeURI和decodeURI也可）。编码过程：JSON字符串 → encodeURIComponent → btoa → Base64字符串，解码过程：Base64字符串 → atob → decodeURIComponent → JSON字符串。那有没有更直接的方式呢？

        当然是有的，后面就找到了crypto-js。crypto-js还是不错的JS工具库，支持AES、SHA256、SHA512、SHA384、Base64、MD5等等，基本该有的都有了，唯一遗憾是还没有支持RSA。想了解crypto-js的同学，参见crypto-js - npm和crypto-js源码。那是不是自己也可以实现crypto-js这样的库？当然也是可以的，需要补充一下相应转码的知识，以及一些二进制的运算。JavaScript的二进制运算符参见我的这一篇文章的前言部分，进行快速预览。

        言归正传，基于个人兴趣和对二进制数据处理的好奇，自己实现了Base64的编码和解码函数。那么Base64到底是什么呢？直白点说，就是用64个（2^6=64）ASCII字符来表示所有信息，将数据的每3个字节为一组（24bits），拆解成4个6bits，各个6bits高位补2个0，得到4个字节，每个字节取值范围是0b00000000~0b00111111（0~63），用64个ASCII字符来对应。基本原理就是这样，至于剩下1个或2个字节不成一组的问题，会使用=字符填充。

2. Base64字符查询表

        Base64是选取A~Z、a~z、0~9、+和/这64个ASCII字符作为映射，编码映射表如下所示，数组索引index为编码值，每个编码值映射1个ASCII字符。最后一个=是当字节数量不够时用来填充的，本处为了方便也放到了编码表中。

// Base64编码表，使用2^6=64个字符来编码
const dictionary = [
    'A', // 0b000000 <-> A
    'B', // 0b000001 <-> B
    'C', // 0b000010 <-> C
    'D', // 0b000011 <-> D
    'E', // 0b000100 <-> E
    'F', // 0b000101 <-> F
    'G', // 0b000110 <-> G
    'H', // 0b000111 <-> H
    'I', // 0b001000 <-> I
    'J', // 0b001001 <-> J
    'K', // 0b001010 <-> K
    'L', // 0b001011 <-> L
    'M', // 0b001100 <-> M
    'N', // 0b001101 <-> N
    'O', // 0b001110 <-> O
    'P', // 0b001111 <-> P
    'Q', // 0b010000 <-> Q
    'R', // 0b010001 <-> R
    'S', // 0b010010 <-> S
    'T', // 0b010011 <-> T
    'U', // 0b010100 <-> U
    'V', // 0b010101 <-> V
    'W', // 0b010110 <-> W
    'X', // 0b010111 <-> X
    'Y', // 0b011000 <-> Y
    'Z', // 0b011001 <-> Z
    'a', // 0b011010 <-> a
    'b', // 0b011011 <-> b
    'c', // 0b011100 <-> c
    'd', // 0b011101 <-> d
    'e', // 0b011110 <-> e
    'f', // 0b011111 <-> f
    'g', // 0b100000 <-> g
    'h', // 0b100001 <-> h
    'i', // 0b100010 <-> i
    'j', // 0b100011 <-> j
    'k', // 0b100100 <-> k
    'l', // 0b100101 <-> l
    'm', // 0b100110 <-> m
    'n', // 0b100111 <-> n
    'o', // 0b101000 <-> o
    'p', // 0b101001 <-> p
    'q', // 0b101010 <-> q
    'r', // 0b101011 <-> r
    's', // 0b101100 <-> s
    't', // 0b101101 <-> t
    'u', // 0b101110 <-> u
    'v', // 0b101111 <-> v
    'w', // 0b110000 <-> w
    'x', // 0b110001 <-> x
    'y', // 0b110010 <-> y
    'z', // 0b110011 <-> z
    &