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Base64编码
BASE64 编码是一种常用的字符编码，在很多地方都会用到。但base64不是安全领域下的加密解密算法。能起到安全作用的效果很差，而且很容易破解，他核心作用应该是【传输数据的正确性】，有些网关或系统只能使用ASCII字符。Base64就是用来将非ASCII字符的数据转换成ASCII字符的一种方法，而且base64特别适合在http，mime协议下快速传输数据。
Base64编解码原理
Base64使用【字母azAZ数字09和+/】这64个字符
编码原理是将3个字节转换成4个字节
(3 X 8) = 24 = (4 X 6)
先读入3个字节，每读一个字节，左移8位，再右移四次，每次6位，这样就有4个字节了。
这样还不能保证得到的字符都是可见字符，为了达到此目的，Base64制定了一个编码表，进行统一的转换。
码表的大小为2^6=64，这也是Base64名称的由来。
当剩下的字符数量不足3个字节时，则应使用0进行填充，相应的，输出字符则使用‘=‘占位，因此编码后输出的文本末尾可能会出现1至2个‘=‘。
解码原理是将4个字节转换成3个字节
先读入4个6位(用或运算)，每次左移6位，再右移3次，每次8位，这样就还原了。
Base64编码表
0 A 9 J 17 R 26 a 34 i 43 r 52 0 60 8
1 B 10 K 18 S 27 b 35 j 44 s 53 1 61 9
2 C 11 L 19 T 28 c 36 k 45 t 54 2 62 +
3 D 12 M 20 U 29 d 37 l 46 u 55 3 63 /
4 E 13 N 21 V 30 e 38 m 47 v 56 4
5 F 14 O 22 W 31 f 39 n 48 w 57 5
6 G 15 P 23 X 32 g 40 o 49 x 58 6
7 H 16 Q 24 Y 33 h 41 p 50 y 59 7
8 I 25 Z 42 q 51 z
JDK里面实现Base64的API
- 在JDK1.6之前，JDK核心类一直没有Base64的实现类，有人建议用JDK里面的【sun.misc.BASE64Encoder】和 【sun.misc.BASE64Decoder】，使用它们的优点就是不需要依赖第三方类库，缺点就是可能在未来版本会被删除（用maven编译会发出警告），而且性能不佳。
- JDK1.6中添加了另一个Base64的实现【javax.xml.bind.DatatypeConverter】两个静态方法【parseBase64Binary】和【printBase64Binary】，隐藏在javax.xml.bind包下面，不被很多开发者知道。
- 在Java8在java.util包下面实现了BASE64编解码API，而且性能不俗，API也简单易懂，下面展示下这个类的使用例子。
java.util.Base64
该类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器：
- Basic编码：是标准的BASE64编码，用于处理常规的需求
- URL编码：使用下划线替换URL里面的反斜线“/”
- MIME编码：使用基本的字母数字产生BASE64输出，而且对MIME格式友好：每一行输出不超过76个字符，而且每行以“\r\n”符结束。
示例代码
public class Base64Test {
public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
String str = "/白乾涛";
String charset = "UTF-8";
//Basic编码：是标准的BASE64编码，用于处理常规的需求
String encStr = Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes(charset));
byte[] asBytes = Base64.getDecoder().decode(encStr);
System.out.println("编码【" + encStr + "】解码【" + new String(asBytes, charset) + "】"); //编码【L+eZveS5vua2mw==】解码【/白乾涛】
//URL编码：使用下划线替换URL里面的反斜线“/”
String encStr2 = Base64.getUrlEncoder().encodeToString(str.getBytes(charset));
byte[] asBytes2 = Base64.getUrlDecoder().decode(encStr2);
System.out.println("编码【" + encStr2 + "】解码【" + new String(asBytes2, charset) + "】"); //编码【L-eZveS5vua2mw==】解码【/白乾涛】
//MIME编码：使用基本的字母数字产生BASE64输出
String encStr3 = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(str.getBytes(charset));
byte[] asBytes3 = Base64.getMimeDecoder().decode(encStr3);
System.out.println("编码【" + encStr3 + "】解码【" + new String(asBytes3, charset) + "】"); //编码【L+eZveS5vua2mw==】解码【/白乾涛】
//MIME编码对MIME格式友好：每一行输出不超过76个字符，而且每行以“\r\n”符结束。
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int t = 0; t < 5; ++t) {
sb.append(UUID.randomUUID().toString());
}
System.out.println("原始字符【" + sb.toString() + "】");
byte[] toEncode = sb.toString().getBytes(charset);
System.out.println(Base64.getMimeEncoder().encodeToString(toEncode));
}
}第三方实现Base64的API
- 常用的是Apache Commons Codec library里面的【org.apache.commons.codec.binary.Base64】
- 第二个便是Google Guava库里面的【com.google.common.io.BaseEncoding.base64()】这个静态方法
- 第三个是【net.iharder.Base64】，这个jar包就一个类
- 最后一个，号称Base64编码速度最快的MigBase64，而且是10年前的实现
org.apache.commons.codec.binary.Base64的结构
Base64编码性能测试
上面讲了一共7种实现Base64编码，Jdk里面3种，第三方实现4种，一旦有选择，则有必要将他们进行一次高低对比，
一切都很明显了，从上面看出，sun的表现不是很好，IHarder和MigBase64性能可以接受，传说MigBase64性能第一，那也是过去了，在这次测试结果中，新的java8 base64运行速度最好，javaXml表现次之。
如果你需要一个性能好，可靠的Base64编解码器，不要找JDK外面的了，java8里面的java.util.Base64以及java6中隐藏很深的javax.xml.bind.DatatypeConverter，都是不错的选择。
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Base64编码
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