Java实现Base64编解码
为什么要用Base64编码
在网络中传输数据都是使用ascii方式传输。对于一些图片、视频等数据，可能就会被编码成ascii中不可见部分的编码。网络中不同的路由设备处理方式不同，有可能就会把这部分数据弄丢了。为了保证数据传输的正确性，可以使用Base64编码将这些不可见数据编码成可见数据。
Java实现Base64编解码的几种方法
方法一
使用sun.misc包中的BASE64Encoder和BASE64Decoder类进行编解码。这种方式比较古老，不推荐使用。
代码如下：
/** * sun.misc方式Base64编码 * @param str * @return */ public static String encodeBySunMisc(String str) { try { return new BASE64Encoder().encode(str.getBytes("UTF-8")); } catch (UnsupportedEncodingException e) { e.printStackTrace(); return ""; } } /** * sun.misc方式Base64解码 * @param str * @return */ public static String decodeBySunMisc(String str) { try { byte[] result = new BASE64Decoder().decodeBuffer(str); return new String(result); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); return ""; } }
sun.misc的Base64工具虽然在jdk中，但是并不属于标准库，所以在Eclipse中无法直接使用。可以通过手动引入方式使用。
解决方法：
右键工程->Properties->Java Build Path->Libraries，点击Add External Jars，选择%JAVA_HOME%\jre\lib\rt.jar即可。
方法二
使用Apache的commons-code包。这种方式比sun.misc方式要稍快一些。
代码如下
/** * commons-code方式Base64编码 * @param str * @return */ public static String encodeByCommonsCode(String str) { byte[] result; try { result = org.apache.commons.codec.binary.Base64.encodeBase64(str.getBytes("UTF-8")); return new String(result); } catch (UnsupportedEncodingException e) { e.printStackTrace(); return ""; } } /** * commons-code方式Base64解码 * @param str * @return */ public static String decodeByCommonsCode(String str) { byte[] result = org.apache.commons.codec.binary.Base64.decodeBase64(str.getBytes()); return new String(result); }
使用commons-code需要引入依赖。以gradle工程为例，需要在build.gradle中添加以下行：
implementation 'commons-codec:commons-codec:1.11'
方法三
使用Apache的xerces工具。这个工具主要用于解析xml的，具有Base64编解码功能。
代码如下：
/** * xerces方式Base64解码 * @param str * @return */ public static String decodeByXerces(String str) { try { byte[] result = com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64.decode(str); return new String(result); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return ""; } } /** * Java8中的Base64编码 * @param str * @return */ public static String encodeByJava8(String str) { try { return Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes("UTF-8")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return ""; } }
方法四
Java8的util套件中已经自带Base64编解码工具，并且效率非常高，推荐使用这种方式。
代码如下：
/** * Java8中的Base64编码 * @param str * @return */ public static String encodeByJava8(String str) { try { return Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes("UTF-8")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return ""; } } /** * Java8中的Base64解码 * @param str * @return */ public static String decodeByJava8(String str) { byte[] result = Base64.getDecoder().decode(str.getBytes()); return new String(result); }
测试几种编码效果：
测试代码如下：
private static void testEncodeAndDecode(String src) { String encedeStr1 = encodeBySunMisc(src); System.out.println("encode by sun misc: " + encedeStr1); String decedeStr1 = decodeBySunMisc(encedeStr1); System.out.println("decode by sun misc: " + decedeStr1); String encedeStr2 = encodeByCommonsCode(src); System.out.println("encode by commons-code: " + encedeStr2); String decedeStr2 = decodeByCommonsCode(encedeStr2); System.out.println("decode by commons-code: " + decedeStr2); String encedeStr3 = encodeByXerces(src); System.out.println("encode by xerces: " + encedeStr3); String decodeStr3 = decodeByXerces(encedeStr3); System.out.println("decode by xerces: " + decodeStr3); String encedeStr4 = encodeByJava8(src); System.out.println("encode by java8: " + encedeStr4); String decedeStr4 = decodeByJava8(encedeStr4); System.out.println("decode by java8: " + decedeStr4); }
测试结果如下：
encode by sun misc: YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3Q7 decode by sun misc: abcdefghijklmnopqrst; encode by commons-code: YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3Q7 decode by commons-code: abcdefghijklmnopqrst; encode by xerces: YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3Q7 decode by xerces: abcdefghijklmnopqrst; encode by java8: YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3Q7 decode by java8: abcdefghijklmnopqrst;
比较一下几种编解码的效率。对每种编码方式使用20+个字符先进行编码，再进行解码，共执行100万次，比较一下总的执行时间。
测试代码如下：
// 测试sun.misc编解码效率 private static void testSunMisc(String src) { long begin = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < 1000000; i++) { String encedeStr1 = encodeBySunMisc(src + i); decodeBySunMisc(encedeStr1); } long finish = System.currentTimeMillis(); System.out.println("sun misc consume: " + (finish - begin) + "ms"); } // 测试commons-code编解码效率 private static void testCommonsCode(String src) { long begin = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < 1000000; i++) { String encedeStr1 = encodeByCommonsCode(src + i); decodeByCommonsCode(encedeStr1); } long finish = System.currentTimeMillis(); System.out.println("commons-code consume: " + (finish - begin) + "ms"); } // 测试xerces编解码效率 private static void testXerces(String src) { long begin = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < 1000000; i++) { String encedeStr1 = encodeByXerces(src + i); decodeByXerces(encedeStr1); } long finish = System.currentTimeMillis(); System.out.println("xerces consume: " + (finish - begin) + "ms"); } // 测试Java8编解码效率 private static void testJava8(String src) { long begin = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < 1000000; i++) { String encedeStr1 = encodeByJava8(src + i); decodeByJava8(encedeStr1); } long finish = System.currentTimeMillis(); System.out.println("java 8 consume: " + (finish - begin) + "ms"); }public static void main(String[] args) { String src = "abcdefghijklmnopqrst;"; testSunMisc(src); testCommonsCode(src); testXerces(src); testJava8(src); }
总共测试3次，输出结果如下：
commons-code consume: 3337ms sun misc consume: 6532ms xerces consume: 554ms java 8 consume: 547ms commons-code consume: 3148ms sun misc consume: 6445ms xerces consume: 498ms java 8 consume: 466ms commons-code consume: 3442ms sun misc consume: 6674ms xerces consume: 470ms java 8 consume: 512ms
结论
古老的sun.misc方式效率最低，而xerces和Java8方式效率最高。由于Java8的便利性，推荐直接使用Java8中自带的Base64工具进行编解码。
