一、Base64编解码方式：
Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。
用记事本打开exe、jpg、pdf这些文件时，我们都会看到一大堆乱码，因为二进制文件包含很多无法显示和打印的字符，所以，如果要让记事本这样的文本处理软件能处理二进制数据，就需要一个二进制到字符串的转换方法，那么Base64是一种最常见的二进制编码方法。
Base64的原理很简单，首先，准备一个包含64个字符的数组：
['A', 'B', 'C', ... 'a', 'b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']然后，对二进制数据进行处理，每3个字节一组，一共是3x8=24bit。然后将24bit重新划为4组，每组正好6个bit。
这样我们得到4个数字作为索引，然后查表，获得相应的4个字符，就是编码后的字符串。所以，Base64编码会把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据，长度增加33%，好处是编码后的文本数据可以在邮件正文、网页等直接显示。
如果要编码的二进制数据不是3的倍数，最后会剩下1个或2个字节怎么办？Base64用\x00字节在末尾补足后，再在编码的末尾加上1个或2个=号，表示补了多少字节，解码的时候，会自动去掉。
Python内置的base64可以直接进行base64的编解码：
>>> import base64
>>> base64.b64encode('binary\x00string')
'YmluYXJ5AHN0cmluZw=='
>>> base64.b64decode('YmluYXJ5AHN0cmluZw==')
'binary\x00string'由于标准的Base64编码后可能出现字符+和/，在URL中就不能直接作为参数，所以又有一种"url safe"的base64编码，其实就是把字符+和/分别变成-和_：
>>> base64.b64encode('i\xb7\x1d\xfb\xef\xff')
'abcd++//'
>>> base64.urlsafe_b64encode('i\xb7\x1d\xfb\xef\xff')
'abcd--__'
>>> base64.urlsafe_b64decode('abcd--__')
'i\xb7\x1d\xfb\xef\xff'还可以自己定义64个字符的排列顺序，这样就可以自定义Base64编码，不过，通常情况下完全没有必要。
Base64是一种通过查表的编码方法，不能用于加密，即使使用自定义的编码表也不行。
Base64适用于小段内容的编码，比如数字证书签名、Cookie的内容等。
由于=字符也可能出现在Base64编码中，但=用在URL、Cookie里面会造成歧义，所以，很多Base64编码后会把=去掉：
# 标准Base64:
'abcd' -> 'YWJjZA=='
# 自动去掉=:
'abcd' -> 'YWJjZA'去掉=后怎么解码呢？因为Base64是把3个字节变为4个字节，所以，Base64编码的长度永远是4的倍数，因此，需要加上=把Base64字符串的长度变为4的倍数，就可以正常解码了。
练习：请写一个能处理去掉=的base64解码函数。
>>> base64.b64decode('YWJjZA==')
'abcd'
>>> base64.b64decode('YWJjZA')
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: Incorrect padding
>>> safe_b64decode('YWJjZA')
'abcd'小结：
Base64是一种任意二进制到文本字符串的编码方法，常用于在URL、Cookie、网页中传输少量二进制数据。
二、Base64URL编解码方式
BASE64URL是一种在BASE64的基础上编码形成新的加密方式，为了编码能在网络中安全顺畅传输，需要对BASE64进行的编码做处理，特别是互联网中。
- BASE64URL编码的流程：
1、明文使用BASE64进行加密
2、在BASE64的基础上进行以下编码：
1)去除尾部的"="
2)把"+"替换成"-"
3)把"/"替换成"_"
- BASE64URL解码的流程：
1、把BASE64URL的编码做如下解码：
1)把"-"替换成"+"
2)把"_"替换成"/"
3)(计算BASE64URL编码长度)%4
a)结果为0，不做处理
b)结果为2，字符串添加"=="
c)结果为3，字符串添加"="
2、使用BASE64解码密文，得到原始的明文
另附Base64URL在JAVA中的实现：
public static String base64UrlEncode(byte[] simple)
{
String s = new String(Base64.encodeBase64(simple)); // Regular base64 encoder
s = s.split("=")[0]; // Remove any trailing '='s
s = s.replace('+', '-'); // 62nd char of encoding
s = s.replace('/', '_'); // 63rd char of encoding
return s;
}
public static byte[] base64UrlDecode(String cipher)
{
String s = cipher;
s = s.replace('-', '+'); // 62nd char of encoding
s = s.replace('_', '/'); // 63rd char of encoding
switch (s.length() % 4)
{ // Pad with trailing '='s
case 0:
break; // No pad chars in this case
case 2:
s += "==";
break; // Two pad chars
case 3:
s += "=";
break; // One pad char
default:
System.err.println("Illegal base64url String!");
}
return Base64.decodeBase64(s); // Standard base64 decoder
}本文基于他人的原创，整理成一份文档，希望大家共同学习，同时感谢以下两位同学和廖雪峰的原创。
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/897692888725344/949441536192576
https://blog.csdn.net/weixin_42506905/article/details/82053888
