Base64编码原理解析-编程知识

Base64编码原理解析

文章目录

一、Base64
- Base64编码的原理如下：
- - 以字符串"hello world"为例，它的ASCII码为（下面👇是ASCII码对照表）：
  - 将这些ASCII码转换为二进制（对照上表）：
  - 将上述二进制数据分成每6位一组：
二、javascript中 base64 编码与解码的方式
总结

一、Base64

Base64编码是一种将二进制数据转换成ASCII字符的编码方式。它将每3个字节的二进制数据分成4个6位的组，然后将这些6位的值转换成可打印的ASCII字符。编码后的数据长度通常会比原始数据多出1/3。

Base64编码的原理如下：

将需要编码的数据（原始数据）分割成每3个字节一组（每个字节有8位），即24位。
将这24位数据分成4个6位的组。如果原始数据长度不是3的倍数，会有1或2个字节剩余，需要进行补零操作。
将每个6位的组转换为一个Base64字符。Base64字符集由A-Z、a-z、0-9、+和/共64个字符组成。

以字符串"hello world"为例，它的ASCII码为（下面👇是ASCII码对照表）：

104, 101, 108, 108, 111, 32, 119, 111, 114, 108, 100

请添加图片描述

将这些ASCII码转换为二进制（对照上表）：

01101000, 01100101, 01101100, 01101100, 01101111, 00100000, 01110111, 01101111, 01110010, 01101100, 01100100

将上述二进制数据分成每6位一组：

011010 010110 010101 101100 011011 000110 111100 100000 011101 110110 …

我们把前面2个拿来分析下原理，在 JavaScript 中，可以使用 parseInt 函数将二进制字符串转换为十进制数值，所以有下面的结果26，6 其他结果类似推导

let binary = '011010';
let decimal = parseInt(binary, 2);console.log(decimal); // 输出 26

011010 -> 26
000110 -> 6

转换的依据是Base64编码规则，其中将每6位二进制数转换为一个Base64字符。Base64字符集包含A-Z、a-z、0-9、+和/共64个字符。

将二进制数转换为Base64字符的步骤如下：

将6位二进制数转换为十进制数。
根据十进制数对应的字符在Base64字符集中找到对应的字符。

根据上述步骤，可以得到：
011010 -> 26 -> ‘a’
000110 -> 6 -> ‘G’

因此，上述6位一组的数据转换为Base64字符是’aG’。

将上述6位一组的数据转换为Base64字符：
aGVsbG8gd29ybGQ=

所以，“hello world"字符串的Base64编码结果是"aGVsbG8gd29ybGQ=”

二、javascript中 base64 编码与解码的方式

在JavaScript中，可以使用btoa()函数进行Base64编码，使用atob()函数进行Base64解码。

编码示例：

let str = 'Hello World';
let encodedStr = btoa(str);
console.log(encodedStr); // "SGVsbG8gV29ybGQ="

解码示例：

let encodedStr = "SGVsbG8gV29ybGQ=";
let decodedStr = atob(encodedStr);
console.log(decodedStr); // "Hello World"

需要注意的是，btoa()和atob()函数只能处理ASCII字符，如果需要编码和解码非ASCII字符，可以使用encodeURIComponent()和decodeURIComponent()函数。

let str = '你好，世界';
let encodedStr = btoa(encodeURIComponent(str));
console.log(encodedStr); // "JUU0JUJEJUQwJUU1JUJFJUE2JUU3JTk1JThDJUU4JUJGJUE5"let encodedStr = "JUU0JUJEJUQwJUU1JUJFJUE2JUU3JTk1JThDJUU4JUJGJUE5";
let decodedStr = decodeURIComponent(atob(encodedStr));
console.log(decodedStr); // "你好，世界"

另外，还可以使用第三方库如Buffer来进行Base64编码和解码。

编码示例：

const Buffer = require('buffer').Buffer;let str = 'Hello World';
let encodedStr = Buffer.from(str).toString('base64');
console.log(encodedStr); // "SGVsbG8gV29ybGQ="

解码示例：

const Buffer = require('buffer').Buffer;let encodedStr = "SGVsbG8gV29ybGQ=";
let decodedStr = Buffer.from(encodedStr, 'base64').toString();
console.log(decodedStr); // "Hello World"