簡要了解
Base 64是一種使64個字符來表示任意二進制數據的方法。Base 64是一種非常常用的二進制編解碼方案。
有些說法是說，使用Base 64作為加密解密的功能，比如一個Web系統中，密碼字段存入數據庫的時候使用Base64.encode一下，其實Base 64的編碼、解碼方法都是簡單公開的，用以加密、解密實在談不上啥保障性。
在Java 8中，整合了Base 64。Java 8 為開發者提供了 java.util.Base64 的工具類，Java 8現在有內置編碼器和解碼器的Base 64編碼。在Java 8中有三種類型的Base 64編碼。
第一種，簡單Base 64
Basic 編碼是標准的Base 64編碼，用於處理常規的需求：輸出的內容不添加換行符，而且輸出的內容由64個基本字符組成。
輸出映射設置字符在A-ZA-Z0-9+/。編碼器不添加任何換行輸出和解碼器拒絕在A-Za-z0-9+/以外的任何字符。
第二種，URL編碼
輸出映射設置字符在A-Za-z0-9-_。輸出URL和文件名安全。由於標准的Basic編碼可能會出現+ 和 / ,在URL中就不能直接作為參數，所以又有一種“url safe” 的Base 64編碼，其實就是吧字符 + 和/分別變成-和_。
第三種，MIME編碼
輸出映射到MIME友好的格式。輸出表示在每次不超過76個字符行和使用'\r'后跟一個換行符'\n'回車作為行分隔符。無行隔板的存在是為了使編碼的結束輸出。MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）多用途互聯網郵件擴展類型。是設定某種擴展名的文件用對應的應用程序來打開的方式類型。
它是一種互聯網標准，擴展了電子郵件標准，使其可以支持：非ASCII字符文本；非文本格式附件（二進制、聲音、圖像等）；由多部分組成的消息體；包含非ASCII字符的頭信息等。
舉個栗子：右鍵中有一個Word附件（二進制文件），點擊預覽，瀏覽器會直接打開Office。可以理解為MIME設定了這種對應關系。
MIME編碼器會使用基本的字母數字產生Base 64輸出，而且對MIME格式友好：每一行輸出不超過76個字符，而且每行以“\r\n”符結束。
實用API與代碼示例
API
Base 64類
| 序號 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | Base64.getEncoder() | 返回一個 Base64.Encoder ，編碼使用基本型 base64 編碼方案 |
| 2 | Base64.getDecoder() | 返回一個 Base64.Decoder ，解碼使用基本型 base64 編碼方案 |
| 3 | Base64. getUrlEncoder() | 返回一個 Base64.Encoder ，編碼使用 URL 和文件名安全型 base64 編碼方案 |
| 4 | Base64.getUrlDecoder() | 返回一個 Base64.Decoder ，解碼使用 URL 和文件名安全型 base64 編碼方案。 |
| 5 | Base64.getMimeEncoder() | 返回一個 Base64.Encoder ，編碼使用 MIME 型 base64 編碼方案。 |
| 6 | Base64.getMimeEncoder(int lineLength, byte[] lineSeparator) | 返回一個 Base64.Encoder ，編碼使用 MIME 型 base64 編碼方案，可以通過參數指定每行的長度及行的分隔符。 |
| 7 | Base64.getMimeDecoder() | 返回一個 Base64.Decoder ，解碼使用 MIME 型 base64 編碼方案。 |
內嵌類Encoder
| 序號 | 方法名 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | byte[] encode(byte[] src) | 編碼，返回一個byte數組 |
| 2 | int encode(byte[] src, byte[] dst) | 編碼，寫進新的byte數組 |
| 3 | String encodeToString(byte[] src) | 編碼，返回一個字符串 |
| 4 | ByteBuffer encode(ByteBuffer buffer) | 編碼 |
| 5 | OutputStream wrap(OutputStream os) | 編碼 |
| 6 | Encoder withoutPadding() | 編碼 |
內嵌類Decoder
| 序號 | 方法名 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | byte[] decode(byte[] src) | 解碼，返回一個byte數組，入參為byte數組 |
| 2 | byte[] decode(String src) | 解碼，返回一個byte數組，入參為字符串 |
| 3 | int decode(byte[] src, byte[] dst) | 解碼 |
| 4 | ByteBuffer decode(ByteBuffer buffer) | 解碼 |
| 5 | InputStream wrap(InputStream is) | 解碼 |
代碼示例
package com.kjgym.common.java8;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
/**
* @author kjgym
* @description Demo for Java8's Base64
* @date 2019/9/17 11:25
*/
public class Java8Base642 {
public static void main(String[] args) {
final String demoStr = "kjgym";
final byte[] strByte = demoStr.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
// 基本型編碼方案
String s = Base64.getEncoder().encodeToString(strByte);
System.out.println("基本編碼： " + s);
String ss = new String(Base64.getDecoder().decode(s));
System.out.println("解碼： " + ss);
// 使用 URL 和文件名安全型 base64 編碼方案。
String s1 = Base64.getEncoder().encodeToString(strByte);
System.out.println("URL編碼： " + s1);
String ss1 = new String(Base64.getUrlDecoder().decode(s));
System.out.println("解碼： " + ss1);
// 使用 MIME 型 base64 編碼方案
String s2 = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(strByte);
System.out.println("MIME編碼: " + s2);
String ss2 = new String(Base64.getMimeDecoder().decode(s));
System.out.println("解碼： " + ss2);
}
}
結果：
基本編碼： a2pneW0=
解碼： kjgym
URL編碼： a2pneW0=
解碼： kjgym
MIME編碼: a2pneW0=
解碼： kjgym
閱讀源碼
- 先來總體看一下
Base類，該類主要包含兩個內嵌類Encoder和Decoder以及七個構造內嵌類的方法：
-
再看兩個內嵌類。比如
Encoder（部分源代碼）：public static class Encoder { private final byte[] newline; private final int linemax; private final boolean isURL; private final boolean doPadding; private Encoder(boolean isURL, byte[] newline, int linemax, boolean doPadding { this.isURL = isURL; this.newline = newline; this.linemax = linemax; this.doPadding = doPadding; } static final Encoder RFC4648 = new Encoder(false, null, -1, true); static final Encoder RFC4648_URLSAFE = new Encoder(true, null, -1, true); static final Encoder RFC2045 = new Encoder(false, CRLF, MIMELINEMAX, true); public byte[] encode(byte[] src) {} public int encode(byte[] src, byte[] dst) {} @SuppressWarnings("deprecation") public String encodeToString(byte[] src) {} public ByteBuffer encode(ByteBuffer buffer) {} public OutputStream wrap(OutputStream os) {} public Encoder withoutPadding() {} private int encode0(byte[] src, int off, int end, byte[] dst) {} }構造器私有化，對外提供單個靜態對象，然后在Base 64類中，使用
getEncoder的方式愛調用，使用了單例模式。static final Encoder RFC4648 = new Encoder(false, null, -1, true); static final Encoder RFC4648_URLSAFE = new Encoder(true, null, -1, true); static final Encoder RFC2045 = new Encoder(false, CRLF, MIMELINEMAX, true); -
Decoder與上文Encoder相似，這里不再贅述。有興趣自己Ctrl + 單擊去看源碼。
拓展
-
StandardCharsets類。在java.nio.charset包下的一個類，在字符串和byte數組相互轉換需要制定編碼的時候使用。該類有六種編碼格式：/* * Copyright (c) 2011, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms. */ package java.nio.charset; /** * Constant definitions for the standard {@link Charset Charsets}. These * charsets are guaranteed to be available on every implementation of the Java * platform. * * @see <a href="Charset#standard">Standard Charsets</a> * @since 1.7 */ public final class StandardCharsets { private StandardCharsets() { throw new AssertionError("No java.nio.charset.StandardCharsets instances for you!"); } /** * Seven-bit ASCII, a.k.a. ISO646-US, a.k.a. the Basic Latin block of the * Unicode character set */ public static final Charset US_ASCII = Charset.forName("US-ASCII"); /** * ISO Latin Alphabet No. 1, a.k.a. ISO-LATIN-1 */ public static final Charset ISO_8859_1 = Charset.forName("ISO-8859-1"); /** * Eight-bit UCS Transformation Format */ public static final Charset UTF_8 = Charset.forName("UTF-8"); /** * Sixteen-bit UCS Transformation Format, big-endian byte order */ public static final Charset UTF_16BE = Charset.forName("UTF-16BE"); /** * Sixteen-bit UCS Transformation Format, little-endian byte order */ public static final Charset UTF_16LE = Charset.forName("UTF-16LE"); /** * Sixteen-bit UCS Transformation Format, byte order identified by an * optional byte-order mark */ public static final Charset UTF_16 = Charset.forName("UTF-16"); }