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Base64算法

时间:2014-12-09 13:54:14      阅读:237      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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简单概念理解:

      Base64算法使用了单表置换算法的思想。Base64使用一个由64个字符组成的映射表,见Base64字符映射表,然后其他的所有符号都根据这个映射表转换成对应的字符。
      注意:Base64是在给定字符编码(如:gbk,utf-8)的基础上进行的,因为经过这些字符编码的编码之后,已经转换成该编码的二进制字节码了
                 这样Base64才能使用它的64字符进行转换
 
 
Base64的实现原理:
      1)将给定的字符串转换成对应的字符编码(如:GBK、UTF-8)
      2)将获得该字符编码转换成二进制码
      3)对获得的二进制码进行分组操作
               第一步:每3个字节(8位二进制)为一组,一共24个二进制位
               第二步:将这个24个二进制位分成4组,每个组有6个二进制位,不足6位的,后面补0。
               第三步:在每个组前面加两个0,这样每个组就又变成了8位,即每个组一个字节,4个组就4个字节了。
               第四步:根据Base64的转码表找到每个字节对应的符号,这个符号就是Base64的编码值
 
 
 
Base64编码表
       bubuko.com,布布扣
 
           Value指二进制对应的十进制编码,Encoding指Base64的编码值
 
 
 
Base64编码规则:
        经过Base64编码后的字符串的字符数一定是4的整数倍。在使用Base64编码时,如果得到的字符数不为4的整数倍,则后面使用等号 ‘=’补足
 
 
 
举例说明:
        举一个具体的实例,演示英语单词Man如何转成Base64编码。
Text content M a n
ASCII 77 97 110
Bit pattern 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0
Index 19 22 5 46
Base64-Encoded T W F u

第一步,"M"、"a"、"n"的ASCII值分别是77、97、110,对应的二进制值是01001101、01100001、01101110,将它们连成一个24位的二进制字符串010011010110000101101110。

第二步,将这个24位的二进制字符串分成4组,每组6个二进制位:010011、010110、000101、101110。

第三步,在每组前面加两个00,扩展成32个二进制位,即四个字节:00010011、00010110、00000101、00101110。它们的十进制值分别是19、22、5、46。

第四步,根据上表,得到每个值对应Base64编码,即T、W、F、u。

    因此,Man的Base64编码就是TWFu。

 

       如果字节数不足三,则这样处理:

a)二个字节的情况:将这二个字节的一共16个二进制位,按照上面的规则,转成三组,最后一组除了前面加两个0以外,后面也要加两个0。这样得到一个三位的Base64编码,再在末尾补上一个"="号。

比如,"Ma"这个字符串是两个字节,可以转化成三组00010011、00010110、00010000以后,对应Base64值分别为T、W、E,再补上一个"="号,因此"Ma"的Base64编码就是TWE=。

b)一个字节的情况:将这一个字节的8个二进制位,按照上面的规则转成二组,最后一组除了前面加二个0以外,后面再加4个0。这样得到一个二位的Base64编码,再在末尾补上两个"="号。

比如,"M"这个字母是一个字节,可以转化为二组00010011、00010000,对应的Base64值分别为T、Q,再补上二个"="号,因此"M"的Base64编码就是TQ==。

 

     再举一个中文的例子,汉字"严"如何转化成Base64编码?
     这里需要注意,汉字本身可以有多种编码,比如gb2312、utf-8、gbk等等,每一种编码的Base64对应值都不一样。下面的例子以utf-8为例。
     首先,"严"的utf-8编码为E4B8A5,写成二进制就是三字节的"11100100 10111000 10100101"。将这个24位的二进制字符串,按照第3节中的规则,转换成四组         一共32位的二进制值"00111001 00001011 00100010 00100101",相应的十进制数为57、11、34、37,它们对应的Base64值就为5、L、i、l。
     所以,汉字"严"(utf-8编码)的Base64值就是5Lil。

 

Java版Base64编码和解码实现:
 
     方案一:使用Apache的org.apache.commons.codec.binary.Base64类

 

      //Base64编码
   /*String str = new String(Base64.encodeBase64("中国".getBytes("gbk")) ,"gbk");
     System.out.println(str);*/
        
   //Base64编码,对输出结果中,每76个字符追加一个回车换行符
   String str = new String(Base64.encodeBase64("中国".getBytes("gbk") ,true) ,"gbk");
   System.out.println(str);
        
   //Base64解码
   String str2 = new String(Base64.decodeBase64(str.getBytes("gbk")) ,"GBK");

   System.out.println(str2);

 
  方案二:使用sun内部使用类 sun.misc.BASE64Encoder、sun.misc.BASE64Decoder 

 

    
   //Base64编码
   BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
   String encodeStr = encoder.encode("中国".getBytes("gbk"));
   System.out.println(encodeStr);
        
   //Base64解码
   BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
   String str = new String(decoder.decodeBuffer(encodeStr) ,"gbk");
   System.out.println(str);  

 


 
 
 
 
 
 
 





Base64算法

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原文地址:http://www.cnblogs.com/itmanxgl/p/64786168a3937204129f03e87ca47541.html

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