背景

本文主要是研究一下文本编码为 Base64 以及解码的主要过程以及原理，简单知道一下其中的原理。

Base64 的基本介绍

以下的介绍摘抄自维基百科：

Base64（基底64）是一种基于 64 个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于log2⁡64=6

，所以每 6 个比特为一个单元，对应某个可打印字符。3 个字节相当于24个比特，对应于4个Base64单元，即 3 个字节可由 4 个可打印字符来表示。在Base64中的可打印字符包括字母 A-Z、a-z、数字 0-9，这样共有 62 个字符，此外两个可打印符号在不同的系统中而不同。一些如uuencode的其他编码方法，和之后 BinHex 的版本使用不同的 64 字符集来代表 6 个二进制数字，但是不被称为Base64。

从以上的介绍中我们得出以下的一些信息

1、首先是基于 64 个可打印的字符，这些字符包含了以下的内容，我这里直接搬运维基百科的索引表。

十进制	二进制	字符	十进制	二进制	字符	十进制	二进制	字符	十进制	二进制	字符
0	000000	A	16	010000	Q	32	100000	g	48	110000	w
1	000001	B	17	010001	R	33	100001	h	49	110001	x
2	000010	C	18	010010	S	34	100010	i	50	110010	y
3	000011	D	19	010011	T	35	100011	j	51	110011	z
4	000100	E	20	010100	U	36	100100	k	52	110100	0
5	000101	F	21	010101	V	37	100101	l	53	110101	1
6	000110	G	22	010110	W	38	100110	m	54	110110	2
7	000111	H	23	010111	X	39	100111	n	55	110111	3
8	001000	I	24	011000	Y	40	101000	o	56	111000	4
9	001001	J	25	011001	Z	41	101001	p	57	111001	5
10	001010	K	26	011010	a	42	101010	q	58	111010	6
11	001011	L	27	011011	b	43	101011	r	59	111011	7
12	001100	M	28	011100	c	44	101100	s	60	111100	8
13	001101	N	29	011101	d	45	101101	t	61	111101	9
14	001110	O	30	011110	e	46	101110	u	62	111110	+
15	001111	P	31	011111	f	47	101111	v	63	111111	/
填充	=

2、Base64 以 3 个字节为一个单元表示一个字符；

3、具有填充的行为，使用 = 进行填充，因为三个字节由 4 个可打印字符表示，如果不够的话就会用 = 进行填充。

实战转换

例如我们期望转换 ‘Hello World’ 这个字符串，过程如下：

首先需要将每一个字符转换成二进制，再对照索引表查看具体对应值。

# H e l l o  W o r l d
# 第一步：首先找到每个字母对应的 ASCII 码具体值
H 72 
e 101
l 108
l 108
o 111
space  32
W 87
o 111
r 114
l 108
d 100
# 第二步：将对应的 ASCII 值转换成 8 位的二进制值，如果其不是 8 位的需要再前面补上 0
# 对应二进制如下，当然不足 8 位的话需要之前补齐，补充 0 即可
01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100
# 第三步：切割数据，每 6 位做为一个单位，
010010 000110 010101 101100 011011 000110 111100 100000 010101 110110 111101 110010 011011 000110 010000
# 第四步：对照着索引表找到对应的值
010010 ——> S
000110 --> G
010101 --> V
101100 --> s
s01101 --> b
100011 --> G
011110 --> 8
010000 --> g
010101 --> V
110110 --> 2
111101 --> 9
011001 --> y
001101 --> b
100011 --> G
001000 --> Q
# 整体下来就是如下的字符串
SGVsbG8gV29ybGQ
# 但是还有一个比较重要的事情，这个字符串需要每四个算作一组，不够的话需要补齐，补齐的话就用=。
SGVs bG8g V29y bGQ=
# 最终结果如下
SGVs bG8g V29y bGQ=

在命令行中查看结果：

参考文档

维基百科Base64 zh.wikipedia.org/wiki/Base64

ASCII 码对照表 tool.oschina.net/commons?typ…

字符串转 Base64 www.lddgo.net/convert/str…

在线进制转换 tool.oschina.net/hexconvert

Base64 编码过程

背景

Base64 的基本介绍

实战转换

参考文档