什么是Base64算法

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我是靠谱客的博主眯眯眼面包，最近开发中收集的这篇文章主要介绍什么是Base64算法，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

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A：为什么在进行Http传输的时候，需要把Byte数组进行Base64编码呢？

B：这很简单呀，因为Http协议是文本协议，不同于二进制协议(如Thrift)那样直接进行二进制传输。

A：那么，直接把Byte数组转换成String不就行了吗？类似newString(bytes)这样。为什么非要用Base64呢？

B：首先，Base64是一种编码算法。为什么叫左Base64呢？因为这种算法只支持64个【可打印字符】。

Value	Char	Value	Char	Value	Char	Value	Char
0	A	16	Q	32	g	48	w
1	B	17	R	33	h	49	x
2	C	18	S	34	i	50	y
3	D	19	T	35	j	51	z
4	E	20	U	36	k	52	0
5	F	21	V	37	l	53	1
6	G	22	W	38	m	54	2
7	H	23	X	39	n	55	3
8	I	24	Y	40	o	56	4
9	J	25	Z	41	p	57	5
10	K	26	a	42	q	58	6
11	L	27	b	43	r	59	7
12	M	28	c	44	s	60	8
13	N	29	d	45	t	61	9
14	O	30	e	46	u	62	+
15	P	31	f	47	v	63	/

A：为什么只能支持64个字符呢，多了不是更好吗？可打印字符又是什么意思？

B：这就涉及到ASCII码的知识了。ASCII码的范围是0-127，其中0-31和127这33个字符属于控制字符（Controlcharacters）。剩下32-126这95个字符属于可打印字符（Printable characters）,包含数字、大小写字母、常用符号。在这里我只列举其中的一部分：

控制字符：

可打印字符：

B：早起的一些传输协议，例如传输邮件的SMTP协议，只能传输可打印的ASCII字符。导致原本8Bit的字节码（范围0-255）超过了可用的范围。比如当邮件传输图片资源的时候，某一个Byte值是10111011B，对应十进制187不属于ASCII码范围，因此无法被传输。这个时候，Base64编码应用而生了，它利用6bit字符表达了原本的8bit字符。Base64可以把原本ASCII码的控制字符甚至ASCII码之外的字符都转换成可打印的6big字符。

A：可是原本的字节码8bit,Base64怎么能够用6big来容纳8bit的内容呢？

B：既然单一字符的位数有限，我们可以增加字符的数量。8和6的最小公倍数是24，这就意味着我们可以用4个Base64字符来表示3个传统的8bit字符。

B：像表格中这样，8Bit X 3的字符串可以每6个bit分成一组，每一组bit对应一个十进制的index,每一个index值又对应了Base64的字符。最终,8bit的字符串[Man]编码成了Base64的[TWFu]。相比8bit的字符编码，Base64编码会多占用三分之一的字节长度，以此为代价实现了更好的兼容性。

A：那么如果原本的8Bit字符串长度不是3的倍数，比如长度是13，多余的那一个字符怎么编码呢？

B：很好解决，多余的8bit中，前6bit做为一个Base64字符，剩下的2bit做为第二个Base64字符的前两位，后面的四位补0即可。至于第三第四个Base64字符，没有匹配的8bit字符，则使用[=]字符填充（Padding）。如下图把8bit的[M]编码成Base64的[TQ==]。