詳解Java中的Base64原理跟用法

簡介

? Base64編碼，是我們程序開發中經常使用到的編碼方法。它是一種基于用64個可打印字符來表示二進制數據的表示方法。它通常用作存儲、傳輸一些二進制數據編碼方法, 也是MIME（多用途互聯網郵件擴展，主要用作電子郵件標準）中一種可打印字符表示二進制數據的常見編碼方法。它其實只是定義用可打印字符傳輸內容一種方法，并不會產生新的字符集。嚴格來說Base64并不是一種加密/解密算法，而是一種編碼方式。Base64不生成密鑰，通過Base64編碼后的密文就可以直接“翻譯”為明文，但是可以通過向明文中添加混淆字符來達到加密的效果。

Base64實現轉換原理

? 它是用64個可打印字符表示二進制所有數據方法。由于2的6次方等于64，所以可以用每6個位元為一個單元，對應某個可打印字符。我們知道三個字節有24個位元，就可以剛好對應于4個Base64單元，即3個字節需要用4個Base64的可打印字符來表示。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、數字0-9 ，這樣共有62個字符，此外兩個可打印符號在不同的系統中一般有所不同。但是，我們經常所說的Base64另外2個字符是：“+/”。這64個字符，所對應表如下：

? 轉換的時候，將三個byte的數據，先后放入一個24bit的緩沖區中，先來的byte占高位。數據不足3byte的話，于緩沖區中剩下的bit用0補足。然后，每次取出6個bit，按照其值選擇
**ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/**中的字符作為編碼后的輸出。不斷進行，直到全部輸入數據轉換完成。

如果最后剩下兩個輸入數據，在編碼結果后加1個“=”；如果最后剩下一個輸入數據，編碼結果后加2個“=”；如果沒有剩下任何數據，就什么都不要加，這樣才可以保證資料還原的正確性。

編碼后的數據比原始數據略長，為原來的4/3。無論什么樣的字符都會全部被編碼，因此不像Quoted-printable編碼，還保留部分可打印字符。所以，它的可讀性不如Quoted-printable編碼！

? M的Ascii碼是77,前六位對應值為19，對應base64字符是T，如此類推。其它字符編碼就可以自動轉換得到！我們看看另外不是剛好是3個字節的情況！

代碼示例

import java.io.UnsupportedEncodingException;/*** @Description 演示Base64的加密、解密* @author ShengLiu* @date 2018/6/20*/ public class Base64Demo {public static void main(String[] args) {//加密System.out.println(Base64Demo.getBase64Encode("Hello，World!"));//解密System.out.println(Base64Demo.getBase64Decode("SGVsbG9Xb3JsZA=="));}public static String getBase64Encode(String str) {if (str == null || "".equals(str)) {return "";}try {byte[] bt = str.getBytes("UTF-8");str = String.valueOf(Base64.encode(bt));} catch (UnsupportedEncodingException e) {e.printStackTrace();}return str;}public static String getBase64Decode(String str) {if (str == null || "".equals(str)) {return "";}char[] ch = str.toCharArray();byte[] bt = Base64.decode(String.valueOf(ch));try {str = new String(bt,"UTF-8");} catch (UnsupportedEncodingException e) {e.printStackTrace();}return str;} }

輸出結果

SGVsbG/vvIxXb3JsZCE= HelloWorld

代碼示例

package com.test.demo;import sun.misc.BASE64Decoder; import sun.misc.BASE64Encoder;import java.io.UnsupportedEncodingException;/*** @Description Base64的加密、解密測試* @author ShengLiu* @date 2018/6/20*/ public class Base64 {public static void main(String[] args) {System.out.println(Base64.getBase64Encode("你們好！！！"));System.out.println(Base64.getBase64Decode("5L2g5Lus5aW977yB77yB77yB"));}// 加密public static String getBase64Encode(String str) {byte[] b = null;String s = null;try {b = str.getBytes("utf-8");} catch (UnsupportedEncodingException e) {e.printStackTrace();}if (b != null) {s = new BASE64Encoder().encode(b);}return s;}// 解密public static String getBase64Decode(String s) {byte[] b = null;String result = null;if (s != null) {BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();try {b = decoder.decodeBuffer(s);result = new String(b, "utf-8");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}return result;} }

輸出結果

5L2g5Lus5aW977yB77yB77yB 你們好！！！

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sun.misc.BASE64Encoder詳解

（一）、BASE64編碼規則及JAVA中的使用

1、編碼規則：

Base64編碼要求把3個8位字節（3*8=24）轉化為4個6位的字節（4*6=24），之后在6位的前面補兩個0，形成8位一個字節的形式。
例如字符串“張3” ：
11010101 11000101 00110011
用十進制表示即為：53 34 20 51
這個并不是最終的結果，還需要根據Base64的編碼表查詢出轉換后值。
下面就是BASE64編碼表：

Table 1: The Base64 Alphabet Value Encoding Value Encoding Value Encoding Value Encoding 0 A 17 R 34 i 51 z 1 B 18 S 35 j 52 0 2 C 19 T 36 k 53 1 3 D 20 U 37 l 54 2 4 E 21 V 38 m 55 3 5 F 22 W 39 n 56 4 6 G 23 X 40 o 57 5 7 H 24 Y 41 p 58 6 8 I 25 Z 42 q 59 7 9 J 26 a 43 r 60 8 10 K 27 b 44 s 61 9 11 L 28 c 45 t 62 + 12 M 29 d 46 u 63 / 13 N 30 e 47 v (pad) = 14 O 31 f 48 w 15 P 32 g 49 x 16 Q 33 h 50 y

以上一共是64個編碼，這也是Base64名稱的由來。

編碼的編號（1-64）對應的是得出的新字節的十進制值。因此，上例中字符串“張3”經過編碼后就成了字符串“1iUz”了。

若要對只有兩個字節的字符串進行編碼，如“張”，則在其編碼結果的后面加“=”，即“1iU=”。

若要對只有一個字節的字符串進行編碼，如“3”，則在其編碼結果的后面加“”，即“z”。

2、編碼和解碼

在JAVA中要實現Base64的編碼和解碼是非常容易的，因為JDK中已經有提供有現成的類：
編碼：

String src ="BASE64編碼測試"; sun.misc.BASE64Encoder en = new sun.misc.BASE64Encoder(); String encodeStr = en.encode(src.getBytes());

解碼：

sun.misc.BASE64Decoder dec = newsun.misc.BASE64Decoder(); byte[] data = dec.decodeBuffer(decodeStr);

更多知識點參考請點擊這里

filename = "=？UTF-8?B?"+new BASE64Encoder().encoder(filename.getBytes("utf-8"))+"?=";

BASE64Encoder 加密和解密

public class B64Demo {public static String getBASE64(String s) { if (s == null) return null; return (new sun.misc.BASE64Encoder()).encode(s.getBytes()); } // 將 BASE64 編碼的字符串 s 進行解碼public static String getFromBASE64(String s) { if (s == null) return null; sun.misc.BASE64Decoder decoder = new sun.misc.BASE64Decoder(); try { byte[] b = decoder.decodeBuffer(s); return new String(b); } catch (Exception e) { return null; } } // 將 BASE64 編碼的字符串 s 進行加密，即對字符串進行三次的BASE64編碼public static String encryption(Object obj){return B64Demo.getBASE64(B64Demo.getBASE64(B64Demo.getBASE64((String)obj)));}// 將 BASE64 編碼的字符串 s 進行解密，即對字符串進行三次的BASE64解碼public static String decryption(String 3b64){return B64Demo.getFromBASE64(B64Demo.getFromBASE64(B64Demo.getFromBASE64(3b64)));}public static void main(String[] args) {String a = encryption("100000.89".toString());System.out.println(a);//加密System.out.println(decryption(a));//解密} }

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一、jdk1.8下的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder(JDK9開始已移除):

import sun.misc.BASE64Decoder; import sun.misc.BASE64Encoder;public class test {public static void main(String[] args) throws Exception {String str = "hello word";BASE64Encoder base64Encoder = new BASE64Encoder();// JDK1.8 BASE64Encoder 加密String encode = base64Encoder.encode(str.getBytes());System.out.println(encode);BASE64Decoder base64Decoder = new BASE64Decoder();// JDK1.8 BASE64Decoder 解密byte[] bytes = base64Decoder.decodeBuffer(encode);String res = new String(bytes);System.out.println(res);} }

二、推薦使用Base64：

package com.lmp.utils;import java.util.Base64;public class test {public static void main(String[] args) throws Exception {String str = "hello word";// JDK1.8 Base64加密String encode = Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes());System.out.println(encode);// JDK1.8 Base64解密byte[] bytes = Base64.getDecoder().decode(encode);String res = new String(bytes);System.out.println(res);}}

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的Base64详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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