一篇文章彻底搞懂base64编码原理 _编码

本文原创作者：源理君
头条号：底层软件架构
公众号：技术原理君

开始在互联网中的每一刻，你可能都在享受着Base64带来的便捷，但对于Base64的基础原理又了解多少？今天这篇文章带领大家了解一下Base64的底层实现。
base64是什么东东呢？Base64编码是网络上常见的用于传输8bit字节数据的一种编码方式之一，所以可以依据概括：它是一种编码方式，记住它不是加密的方式，它没有秘钥的概念，任何人拿到数据都能解析出来。它只是一种编码方式！！
到底哪些地方会使用？我们在参数传输的过程中肯定遇到过这样一种情况：使用全英文的没问题，但一旦涉及到中文就会出现乱码情况。与此类似，网络上传输的字符并不全是可打印的字符，比如二进制文件、图片等。Base64的出现就是为了解决此问题，它是基于64个可打印的字符来表示二进制的数据的一种方法。
电子邮件刚问世的时候，只能传输英文，但后来随着用户的增加，中文、日文等文字的用户也有需求，但这些字符并不能被服务器或网关有效处理，因此Base64就登场了。随之，Base64在URL、Cookie、网页传输少量二进制文件中也有相应的使用。
实现原理它的来龙去脉我们是知道了，但它的原理我们还不知道，那下面我们就来彻底搞懂它。
【一篇文章彻底搞懂base64编码原理】Base64编码将一个8位子节序列拆散为6位的片段，而且这每个6位的片段都会被分配一个字符，那这个是个什么字符呢？其实它是base64字母表中的64个字符之一，所以顾名思义base64了。而这64个字符可是有讲究的，是选择了最常用而且兼容性最好的64个字符。所以可以算出base64编码后的字符串大约比编码前大了33%，因为用8位来表示6位。下面的详细的例子，大家来感受下。
Base64还有几个规则如下：

①.3字符变为4字符。
②每76个字符增加一个换行符。
③.结束符也要编码。

例子加入编码前的数据是“Ow!”，那编码之后是4个字符的base64编码值“T3ch” 。下面是具体的转换过程。

1，字符串"Ow!"被拆分成3个8位的字节(0x4F、0x77、0x21) 。看下图：

文章插图

2，这3字节构成了一个24位的二进制 01001111 ，01110111 ，00100001 。看下图：

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3，这些为被划分为一些6位的序列010011、110111、011100、1000001 。看下图：

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4，每6位值都表示了从0～63数值，在base64字母表中的都有对应的字符。所以查表转换得出是4字符的字符串“T3ch” 。如下图所示转换表。

文章插图

整个过程就over了，就是这么简单，大家理解了吗？
总结大多数编码都是由字符串转化成二进制的过程，而Base64的编码则是从二进制转换为字符串。与常规恰恰相反，
Base64编码主要用在传输、存储、表示二进制领域，不能算得上加密，只是无法直接看到明文。也可以通过打乱Base64编码来进行加密。
中文有多种编码（比如：utf-8、gb2312、gbk等），不同编码对应Base64编码结果都不一样。