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  • Base64编码

    Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。
    Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节(3*8 = 4*6 = 24),然后把6Bit再添两位高位0,组成四个8Bit的字节,也就是说,转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。
    这样说会不会太抽象了?不怕,我们来看一个例子:

    转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff  
    转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff

    应该很清楚了吧?上面的三个字节是原文,下面的四个字节是转换后的Base64编码,其前两位均为0。
    转换后,我们用一个码表来得到我们想要的字符串(也就是最终的Base64编码),这个表是这样的:(摘自RFC2045)
                                Table 1: The Base64 Alphabet
          Value Encoding  Value Encoding  Value Encoding  Value Encoding
               0 A            17 R            34 i            51 z
               1 B            18 S            35 j            52 0
               2 C            19 T            36 k            53 1
               3 D            20 U            37 l            54 2
               4 E            21 V            38 m            55 3
               5 F            22 W            39 n            56 4
               6 G            23 X            40 o            57 5
               7 H            24 Y            41 p            58 6
               8 I            25 Z            42 q            59 7
               9 J            26 a            43 r            60 8
              10 K            27 b            44 s            61 9
              11 L            28 c            45 t            62 +
              12 M            29 d            46 u            63 /
              13 N            30 e            47 v
              14 O            31 f            48 w         (pad) =
              15 P            32 g            49 x
              16 Q            33 h            50 y
    让我们再来看一个实际的例子,加深印象!

    转换前 10101101 10111010 01110110  
    转换后 00101011 00011011 00101001 00110110
    十进制 43 27 41 54
    对应码表中的值 r b p 2

    所以上面的24位编码,编码后的Base64值为 rbp2
    解码同理,把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8位值,得出原码。
    (解码只是编码的逆过程,在此我就不多说了,另外有关MIME的RFC还是有很多的,如果需要详细情况请自行查找。)
    用更接近于编程的思维来说,编码的过程是这样的:
    第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置,根据这个数值取到表上相应的字符,就是第一个目标字符。
    然后将第一个字符左移4位加上第二个字符右移4位,即获得第二个目标字符。
    再将第二个字符左移2位加上第三个字符右移6位,获得第三个目标字符。
    最后取第三个字符的右6位即获得第四个目标字符。
    在以上的每一个步骤之后,再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作,就可以得到编码后的字符了。
    So easy! That’s all!!!
    可是等等……聪明的你可能会问到,原文的字节数量应该是3的倍数啊,如果这个条件不能满足的话,那该怎么办呢?
    我们的解决办法是这样的:原文的字节不够的地方可以用全0来补足,转换时Base64编码用=号来代替。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因,但等号最多只有两个。因为:
    余数 = 原文字节数 MOD 3
    所以余数任何情况下都只可能是0,1,2这三个数中的一个。如果余数是0的话,就表示原文字节数正好是3的倍数(最理想的情况啦)。如果是1的话,为了让Base64编码是4的倍数,就要补2个等号;同理,如果是2的话,就要补1个等号。
    讲到这里,大伙儿应该全明白了吧?如果还有不清楚的话就返回去再仔细看看,其实不难理解的。
    下面我给出一个演示Base64编码/解码的程序,希望能对您有用。同时也希望您帮我完善它,利用它做出更多的用途,到时别忘了通知我一声啊!(我现在太忙了)
    P.S. 为什么取名叫Base64:
            base64此编码方式可以让中文字或者图片也能在网路上顺利传输。在 BASE64 编码后的字串只包含英文字母大小写、阿拉伯数字、加号与反斜线,共 64 个基本字元,不包含其它特殊的字元,因而才取名 BASE64。编码后的字串比原来的字串长度再加 1/3 左右。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/henryhappier/p/1816253.html
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