了解Base64編碼

偶爾看到http協議中用到base64編碼，了解一下，記錄一下

1.既然說到編碼，那就要說一下什麼是編碼？

簡單說編碼就是乙個字符集到另乙個字符集的對映關係

再回來說http用到的base64編碼，按照上面說到的既然用了base64編碼，那肯定是有原因的？在找到原因之前，先了解這兩個概念。

首先說http是一種文字協議，此外xml也是一種文字協議，我們使用的各種程式語言也可以理解為一種文字協議，甚至於我們正常使用各種語言文字也可以理解為文字協議。在我們掌握了協議的基本的語法語義規則後，給我們一段遵守協議規範的文字，我們就可以理解文字表達的意義。其實文字協議更多的是一種相對的概念，相對二進位制協議來說，如果我們都能以二進位制機器的思維來思考，這種相對性也就不那麼明顯了，大家都能直接看懂二進位制，又何必費勁讓機器再轉成文字了呢，直接跟機器用二進位制交流得了。

好吧，因為二進位制相對我們人類的思維來說實在是太非人類了，為了讓人能更好的理解互動內容，文字協議誕生了。

也正因為文字協議一般是面向人的，所以一般文字協議都是高層協議，而二進位制協議一般則比較偏向底層，用於機器的互動（這裡的一般是因為實在不清楚是不是有什麼特例）。

最常見的就是http協議和tcp協議了，從報文格式上就可以看出來，tcp報文格式可以參考tcp/ip協議詳解，一般通訊類的教材也會有介紹，報文頭，標誌位，字段長度，控制，校驗····頭大，真不是給人看的。下面看一段http報文。

拿到一段http報文

根據http報文語法，我可以知道這是以post方式去請求服務端的某乙個介面，傳遞了那些引數，設定了那些header；我的請求是成功了還是失敗了，服務端又返回了什麼結果；如果是一堆二進位制01的話，想知道這些就不是掌握http協議語法那麼簡單了。

扯這多，一句話就是文字協議是給人看的，二進位制協議是給機器用的。

既然已經扯了這麼多，不妨扯遠點，既然是文字協議，那就是由可見文字構成的，所有可見文字必定是由有限字符集來表示。

http字符集與字元編碼

這裡就指明了字符集型別utf-8

雙方要互動就要求至少有一方要掌握對方的「語言」，這實在是非人道的，相信大部分需要學習英語的人都有這種想法。那有麼有一種語言大家都去用它，其實英語作為國際通用語就承擔了這種功能，那麼字符集界是否也能有一種類似的扛把子存在呢？

「unicode編碼系統為表達任意語言的任意字元而設計。它使用4位元組的數字來表達每個字母、符號，或者表意文字(ideograph)。每個數字代表唯一的至少在某種語言中使用的符號。（並不是所有的數字都用上了，但是總數已經超過了65535，所以2個位元組的數字是不夠用的。）被幾種語言共用的字元通常使用相同的數字來編碼，除非存在乙個在理的語源學(etymological)理由使不這樣做。不考慮這種情況的話，每個字元對應乙個數字，每個數字對應乙個字元。即不存在二義性。不再需要記錄」模式」了。u+0041總是代表』a』，即使這種語言沒有』a』這個字元。」

先看一下base64用在什麼地方。

前面說unicode編碼解決了不同語言字符集的相容問題，這是文字的編碼問題，但是我們使用http也會傳輸一些等二進位制的檔案，這些是非文字的，在http協議報文裡怎麼表示這些檔案呢？一種解決方式就是把二進位制資料用文本來表示。base64 就是一種能夠把二進位制資料表示成文字形式的編碼方式。

字符集

標準base64的字符集是ascii字符集的乙個子集，包含64個字元

a-za-z0-9+/

如果使用二級制表示的話需要滿足2^n=64,n=6,正好需要6位。

記憶體中資料是按位元組儲存的，一位元組8bit，二進位制資料怎麼對映字符集？

對映關係

為了保證二進位制資料完整對映到base64字符集，取6和8的最小公約數24（3*8=4*6）.每24位為一組進行對映。24位分成四組，每組高位補0到8位，以在計算機中表示。

不足24位的情況先用0補足到6的整數倍，對映成字元，不足四個字元用=補足字元位數。

解碼時每四個字元為一組，去掉字元=，對映到二進位制，去掉高位補0，保證8的整數倍，如必要（不是8的整數倍）截尾

思路就是這樣

參考：

字符集和字元編碼

如何用通俗易懂的語言解釋base64?

base64 前世今生

了解Base64編碼解碼

我們經常說base64，那base64到底是什麼呢？base64是一種基於64個可列印字元來表示二進位制資料的表示方法，常用於在通常處理文字資料的場合，表示 傳輸 儲存一些二進位制資料，會將不便於檢視的二進位制資料用base64進行表示。所以bsea64經常用於密碼學中，因為密碼學通常用二進位制進行...

base64編碼 動畫演示 Base 64 編碼

base64 是一種十分流行的編碼方式，僅僅使用 64 個字元加等號 就可以以文字的形式表示所有的二進位制資料了，因為它能夠把二進位制格式通過編碼轉換成可見字元，所有我們就可以通過的把二進位制格式比如，檔案等通過 base64 編碼然後通過文字的形式共享出去，是不是很神奇呀。把輸入的資料轉換成 二進...

Base64編碼演算法

base64要求把每三個8bit的位元組轉換為四個6bit的位元組 3 8 4 6 24 然 後把6bit再添兩位高位0，組成四個8bit的位元組，也就是說，轉換後的字串理 論上將要比原來的長1 3。轉換後，我們用乙個碼表來得到我們想要的字串 也就是最終的base64編碼 這個表是這樣的 0 a 1...