简介
什么是Base64编码呢?在回答这个问题之前,我们需要了解一下计算机中文件的分类,对于计算机来说文件可以分为两类,一类是文本文件,一类是二进制文件。
对于二进制文件来说,其内容是用二进制来表示的,对于人类是不可立马理解的。如果你尝试用文本编辑器打开二进制文件,可能会看到乱码。这是因为二进制文件的编码方式和文本文件的编码方式是不一样的,所以当文本编辑器尝试将二进制文件翻译成为文本内容的时候,就会出现乱码。
对于文本文件来说,也有很多种编码方式,比如最早的ASCII编码和目前常用的UTF-8和UTF-16等编码方式。即使是文本文件,如果你使用不同的编码方式打开,也可能会看到乱码。
所以不管是文本文件还是二进制文件也好,都需要进行编码格式的统一。也就是说写入的编码是什么样子的,那么数据读取的编码也应该和其匹配。
Base64编码实际上就是将二进制数据编码成为可视化ASCII字符的一种编码方式。
为什么会有这样的要求呢?
我们知道计算机世界的发展不是一蹴而就的,它是一个慢慢成长的过程,对于字符编码来说,最早只支持ASCII编码,后面才扩展到Unicode等。所以对于很多应用来说除了ASCII编码之外的其他编码格式是不支持的,那么如何在这些系统中展示非ASCII code呢?
解决的方式就是进行编码映射,将非ASCII的字符映射成为ASCII的字符。而base64就是这样的一种编码方式。
常见的使用Base64的地方就是在web网页中,有时候我们需要在网页中展示图片,那么可以将图片进行base64编码,然后填充到html中。
还有一种应用就是将文件进行base64编码,然后作为邮件的附件进行发送。
JAVA对base64的支持
既然base64编码这么好用,接下来我们来看一下JAVA中的base64实现。
java中有一个对应的base64实现,叫做java.util.Base64。这个类是Base64的工具类,是JDK在1.8版本引入的。
Base64中提供了三个getEncoder和getDecoder方法,通过获取对应的Encoder和Decoder,然后就可以调用Encoder的encode和decode方法对数据进行编码和解码,非常的方便。
我们先来看一下Base64的基本使用例子:
// 使用encoder进行编码 String encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString("what is your name baby?".getBytes("utf-8")); System.out.println("Base64编码过后的字符串 :" + encodedString); // 使用encoder进行解码 byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedString); System.out.println("解码过后的字符串: " + new String(decodedBytes, "utf-8"));
作为一个工具类,JDK中提供的Base64工具类还是很好用的。
这里就不详细讲解它的使用,本篇文章主要分析JDK中Base64是怎么实现的。
JDK中Base64的分类和实现
JDK中Base64类有提供了三个encoder方法,分别是getEncoder,getUrlEncoder和getMimeEncoder:
public static Encoder getEncoder() { return Encoder.RFC4648; } public static Encoder getUrlEncoder() { return Encoder.RFC4648_URLSAFE; } public static Encoder getMimeEncoder() { return Encoder.RFC2045; }
同样的,它也提供了三个对应的decoder,分别是getDecoder,getUrlDecoder,getMimeDecoder:
public static Decoder getDecoder() { return Decoder.RFC4648; } public static Decoder getUrlDecoder() { return Decoder.RFC4648_URLSAFE; } public static Decoder getMimeDecoder() { return Decoder.RFC2045; }
从代码中可以看出,这三种编码分别对应的是RFC4648,RFC4648_URLSAFE和RFC2045。
这三种都属于base64编码的变体,我们看下他们有什么区别:
编码名称 | 编码字符 | 编码字符 | 编码字符 |
---|---|---|---|
第62位 | 第63位 | 补全符 | |
RFC 2045: Base64 transfer encoding for MIME | + | / | = mandatory |
RFC 4648: base64 (standard) | + | / | = optional |
RFC 4648: base64url (URL- and filename-safe standard) | - | _ | = optional |
可以看到base64和Base64url的区别是第62位和第63位的编码字符不一样,而base64 for MIME跟base64的区别是补全符是否是强制的。
另外,对于Basic和base64url来说,不会添加line separator字符,而base64 for MIME在一行超出76字符之后,会添加"\r" 和 "\n"作为line separator。
最后,如果在解码的过程中,发现有不存于Base64映射表中的字符的处理方式也不一样,base64和Base64url会直接拒绝,而base64 for MIME则会忽略。
base64和Base64url的区别可以通过下面两个方法来看出:
private static final char[] toBase64 = { "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z", "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "+", "/" };
private static final char[] toBase64URL = { "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z", "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "-", "_" };
而对MIME来说,定义了一个一行的最大字符个数,和换行符:
private static final int MIMELINEMAX = 76; private static final byte[] CRLF = new byte[] {"\r", "\n"};
Base64的高级用法
一般情况下我们用Base64进行编码的对象长度是固定的,我们只需要将输入对象转换成为byte数组即可调用encode或者decode的方法。
但是在某些情况下我们需要对流数据进行转换,这时候就可以用到Base64中提供的两个对Stream进行wrap的方法:
public OutputStream wrap(OutputStream os) { Objects.requireNonNull(os); return new EncOutputStream(os, isURL ? toBase64URL : toBase64, newline, linemax, doPadding); }
public InputStream wrap(InputStream is) { Objects.requireNonNull(is); return new DecInputStream(is, isURL ? fromBase64URL : fromBase64, isMIME); }
这两个方法分别对应于encoder和decoder。
总结
以上就是JDK中对Base64的实现和使用,虽然base64的变种有很多种,但是JDK中的Base64只实现了其中用处最为广泛的3种。大家在使用的时候一定要区分具体是那种Base64的实现方式,以免出现问题。
到此这篇关于Java中base64编码器的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。
上一篇:适合初学者的C语言转义字符讲解
X 关闭
X 关闭
- 15G资费不大降!三大运营商谁提供的5G网速最快?中国信通院给出答案
- 2联想拯救者Y70发布最新预告:售价2970元起 迄今最便宜的骁龙8+旗舰
- 3亚马逊开始大规模推广掌纹支付技术 顾客可使用“挥手付”结账
- 4现代和起亚上半年出口20万辆新能源汽车同比增长30.6%
- 5如何让居民5分钟使用到各种设施?沙特“线性城市”来了
- 6AMD实现连续8个季度的增长 季度营收首次突破60亿美元利润更是翻倍
- 7转转集团发布2022年二季度手机行情报告:二手市场“飘香”
- 8充电宝100Wh等于多少毫安?铁路旅客禁止、限制携带和托运物品目录
- 9好消息!京东与腾讯续签三年战略合作协议 加强技术创新与供应链服务
- 10名创优品拟通过香港IPO全球发售4100万股 全球发售所得款项有什么用处?