[编解码] 关于base64编码的原理及实现

 

转载自： http://www.cnblogs.com/hongru/archive/2012/01/14/2321397.html

【Base64】
-base64的编码都是按字符串长度，以每3个8bit的字符为一组，
-然后针对每组，首先获取每个字符的ASCII编码，
-然后将ASCII编码转换成8bit的二进制，得到一组3*8=24bit的字节
-然后再将这24bit划分为4个6bit的字节，并在每个6bit的字节前面都填两个高位0，得到4个8bit的字节
-然后将这4个8bit的字节转换成10进制，对照Base64编码表 （下表），得到对应编码后的字符。

（注：1. 要求被编码字符是8bit的，所以须在ASCII编码范围内，\u0000-\u00ff，中文就不行。
　　　2. 如果被编码字符长度不是3的倍数的时候，则都用0代替，对应的输出字符为=）

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

比如举下面2个例子：
a) 字符长度为能被3整除时：比如“Tom” ：

            T           o           m
ASCII:      84          111         109
8bit字节:   01010100    01101111    01101101
6bit字节:     010101      000110      111101      101101
十进制:     21          6           61          45
对应编码:   V           G           9           t  

所以，btoa('Tom') = VG9t

b) 字符串长度不能被3整除时，比如“Lucy”：

            L           u           c           y
ASCII:      76          117         99          121
8bit字节:   01001100    01110101    01100011    01111001      00000000    00000000
6bit字节:     010011      000111      010101      100011      011110  010000  000000  000000
十进制:     19          7           21          35             30      16      (异常) (异常)      
对应编码:   T           H           V           j               e       Q       =       =

由于Lucy只有4个字母，所以按3个一组的话，第二组还有两个空位，所以需要用0来补齐。这里就需要注意，因为是需要补齐而出现的0，所以转化成十进制的时候就不能按常规用base64编码表来对应，所以不是a， 可以理解成为一种特殊的“异常”，编码应该对应“=”。

有了上面的理论，那我们实现一个base64编码就容易了。

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[编码解码] Base64 编码换行和+号遍空格的处理

Android自身带有Base64加密与解密的包，可以方便地加密密码方便传输。

 String base64Token = Base64.encodeToString(token.trim().getBytes(), Base64.NO_WRAP);

 byte[] mmmm = Base64.decode(base64Token,Base64.DEFAULT);

在用Base64加密做签权的时候用Base64.DEFAULT一直不能签权成功。最后用Base64.NO_WRAP成功了。

看起来用法与Java所带的sun.misc的Base64Encoder这些用法差不多，但应该留意到了，在encode的时候，会有一个参数Flags（即上面代码中的Base64.DEFAULT）

这个参数有什么用呢？根据Android SDK的描述，这种参数有5个：

1. CRLF 这个参数看起来比较眼熟，它就是Win风格的换行符，意思就是使用CR LF这一对作为一行的结尾而不是Unix风格的LF

2. DEFAULT 这个参数是默认，使用默认的方法来加密

3. NO_PADDING 这个参数是略去加密字符串最后的”=”

4. NO_WRAP 这个参数意思是略去所有的换行符（设置后CRLF就没用了）

5. URL_SAFE 这个参数意思是加密时不使用对URL和文件名有特殊意义的字符来作为加密字符，具体就是以-和_取代+和/