Base64是網絡上最常見的用於傳輸8Bit字節代碼的編碼方式之一，在了解Base64編碼之前，先了解幾個基本概念：位、字節。
位："位(bit)"是計算機中最小的數據單位。每一位的狀態只能是0或1；
字節：8個二進制位構成1個"字節(Byte)"，字節是存儲空間的基本計量單位。1個字節可以儲存1個英文字母，2個字節可以存儲1個漢字；
Base64編碼的作用
因為有些網絡傳送渠道並不支持所有的字節，例如傳統的郵件只支持可見字符的傳送，像ASCII碼的控制字符就不能通過郵件傳送。這樣就受到了很大的限制，比如圖片二進制流的每個字節不可能全部是可見字符，所以就傳送不了。最好的方法就是在不改變傳統協議的情況下，開辟一種新的方案來支持二進制文件的傳送。把不可見字符用可見字符來表示。而Base64就是一種基於64個可見字符來表示二進制數據的表示方法。
擴展：不可見字符其實並不是不顯示，只是這些字符在屏幕上顯示不出來，比如：換行符、回車、退格......字符。
Base64編碼的原理
Base64可以將ASCII字符串或者是二進制編碼成只包含A—Z，a—z，0—9，+，/ 這64個字符（ 26個大寫字母，26個小寫字母，10個數字，1個+，一個 / 剛好64個字符）。這64個字符用6個bit位就可以全部表示出來，一個字節有8個bit 位，那么還剩下兩個bit位，這兩個bit位用0來補充。其實，一個Base64字符仍然是8個bit位，但是有效部分只有右邊的6個 bit，左邊兩個永遠是0。
Base64的編碼規則是將3個8位字節(3×8=24位)編碼成4個6位的字節(4×6=24位)，之后在每個6位字節前面，補充兩個0，形成4個8位字節的形式，那么取值范圍就變成了0~63。又因為2的6次方等於64，所以每6個位組成一個單元。
擴展：1、為什么取值范圍是0~63？
可以回顧一下二進制轉換10進制的方法：
最小的二進制：00000000轉換為10進制的結果是0；
最大的二進制：00111111轉換為10進制的結果是：
0×27+0×26+1×25+1×24+1×23+1×22+1×21+1×20 = 63
Base64將3個字節轉變為4個字節，因此，編碼后的代碼量（以字節為單位）約比編碼前的代碼量多了1/3。如果代碼量正好是3的整數倍，那么恰好多了1/3。但如果不是，那么，當多出的代碼量不是3的整數倍時，代碼量除以3的余數就是2或者1。轉換的時候，結果不夠6位的用0來補上相應的位置，之后再在6位的前面補兩個0。轉換完空出的結果就用就用“=”來補位，總之要保證最后編碼出來得字節數是4的倍數。
2、為什么要保證最后編碼出來的字節數是4的倍數？
因為Base64編碼時，是將3個字節轉變為4個字節，最終得到的字節數必然是4的倍數
Base64編碼的一個主要目的，是把任何字符都用“可視”字符表現出來。先把字符串拆開，成為六位二進制（前兩位補零）的形式，這樣每個字符的范圍都在0-63之間了。再用BASE64的編碼表，把取值范圍在0-63的字符變成“可視”字符。如果不加零或只加一個零，那么取值范圍就會是0-255或0-127，BASE64的編碼表就要重新規定了。
擴展：為什么取值范圍限制在0~63而不是0~255或者0~127？
估計可見字符有限，沒有那么多的可見字符或者是Base64編碼的規則、約定
下圖是Base64編碼對照表，數值代表字符的索引，這個是標准Base64協議規定的，不能更改。
舉例：
例1：
字符：SLF
對應ASCII碼：S:83 L:76 F:70
轉換成對應的二進制：
83：01010011、76：01001100、70：01000110
為了解釋更加清晰，以下圖示例：
通過Base64在線編碼驗證，得出結果是正確的。
例2：
字符：M
對應ASCII碼：M：77
轉換成對應的二進制：
77：01001101
轉換結果：
通過Base64在線編碼驗證，得出結果是正確的。
總結：Base64編碼並不是真正的加密方式，它只是從二進制到字符的轉換過程，說Base64編碼是加密方法，只是因為經過Base64編碼之后，讓人一眼看上去不知道什么內容而已。