什么是base64
Base64 编码，首先我们应该搞清楚，为什么里面有个 64 的字样呢？其实是因为该编码使用 64 个明文来编码任意 的二进制文件，它里面只使用了 A-Z,a-z，0-9，+，/这 64 个字符，有“略懂”的同学就会说了，里面还有“=”号啊，不错，不过等号不属于编码字符，而是填充字符。
Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。
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。Base64是一种最常见的二进制编码方法。
Base64编码是从二进制到字符的过程，可用于在http环境下传递较长的标识信息。
如下:
诞生原因:
为什么发明这么个编码呢，其实这个编码的原理是很简单的，“破解”也很容易，电子邮件刚出来的 时候，只传递英文字符，这没有问题，但是后来，中国人，日本人都要发 email，这样问题就来了，因为这些字符有可能会被邮件服务器或者网关当成命令处 理，故必须得有一种编码来对邮件进行加密，但是加密的目的是为了能够使得一些原始的服务器不出问题（新得牛叉服务器已经能处理这些乱七八糟得情况了，不过 因为已经形成了一套规范，所以邮件还是得经过 Base64 编码才能传递），这样加密必须得简单（那搞个取反，异或加密吧，还是没解决根本问题 咯），加密简单，这样客户端程序加密解密也快，又要是明文 Ascii 编码，这样 Base64 就诞生了。
编码原理:
64是2的6次方,所以用6bit来表示一个base64字符,然而ASCII码需要8个Bit来表示,所以正常来转换是以3个字节为单位,这样3*8=4*6三个字符就转换 成了4个base64字符,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。
以字符串"Son"为例,通过base64编码后就是:U29u,如下图
刚刚好的情况，3个ASCII字符刚好转换成对应的4个Base64字符。但是，当需要转换的字符数不是3的倍数的情况下该怎么办呢？Base64规定，当字符数不是 3 的整数倍时，字符数/3 的余数自然就是 2 或者 1。转换的时候，结果不够 6 位的用 0 来补上相应的位置，之后再在 6 位的前面补两个 0。转换完空出的结果就用 就用“=”来补位，总之要保证最后编码出来得字节数是 4 的倍数。
每6个Bit为一组，第一组转换后为字符“U”，第二组末尾补4个0转换后为字符“w”。剩下的使用“=”替代。即字符“S”通过Base64编码后为“Uw==”。这就是Base64的编码过程。
在线Base64转换器
Java中实现Base64
实现方式有3种(3中方式编码出来的结果都是一样的),任选一种即可,正常项目中用得比较多的是用Apache Commons Codec提供的实现.
1.jdk自带的方式
2.(第三方)Apache Commons Codec提供的实现,需要引入依赖:
<!-- Apache Commons Codec -->
<dependency>
<groupId>commons-codec</groupId>
<artifactId>commons-codec</artifactId>
<version>1.10</version>
</dependency>3.(第三方)bouncy Castle提供的实现,需要引入依赖:
<!-- bouncy castle -->
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.60</version>
</dependency>代码实现,我这里三种方式都有提供,各位按需取用:
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
public class Base64Demo {
private static String src = "Son";
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Arrays.toString("0".getBytes()));
jdkBase64();
System.out.println("------------------");
commonsCodesBase64();
System.out.println("------------------");
bouncyCastleBase64();
}
/**
* jdk自带的实现
*/
@SuppressWarnings("restriction")
public static void jdkBase64() {
try {
BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
String encode = encoder.encode(src.getBytes());
System.out.println("encode : " + encode);
BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
System.out.println("decode : " + new String(decoder.decodeBuffer(encode)));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* (第三方)Apache Commons Codec提供的实现
*/
public static void commonsCodesBase64() {
byte[] encodeBytes = Base64.encodeBase64(src.getBytes());
System.out.println("encode : " + new String(encodeBytes));
byte[] decodeBytes = Base64.decodeBase64(encodeBytes);
System.out.println("decode : " + new String(decodeBytes));
}
/**
* (第三方)bouncy Castle提供的实现
*/
public static void bouncyCastleBase64() {
byte[] encodeBytes = org.bouncycastle.util.encoders.Base64.encode(src.getBytes());
System.out.println("encode : " + new String(encodeBytes));
byte[] decodeBytes = org.bouncycastle.util.encoders.Base64.decode(encodeBytes);
System.out.println("decode : " + new String(decodeBytes));
}
}
带来的一些问题:
1.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_：
/**
* URL安全的base64编码
*/
public static void commonsCodesBase64URLSafe() {
// encoder will emit - and _ instead of the usual + and / characters
String encode = Base64.encodeBase64URLSafeString("1245".getBytes());
System.out.println(encode);
byte[] decode = Base64.decodeBase64(encode);
System.out.println(new String(decode));
}2.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编码后要把=去掉,这里可以用URLEncoder和URLDecoder来解决.
public static void commonsCodesBase64CookieSafe() throws UnsupportedEncodingException {
byte[] encodeBytes = Base64.encodeBase64("12".getBytes());
System.out.println("base64Encode : " + new String(encodeBytes));
String encode = URLEncoder.encode(new String(encodeBytes), "UTF-8");
System.out.println("URLEncoder : " +encode);
String decode = URLDecoder.decode(encode, "UTF-8");
System.out.println("URLDecoder : " +decode);
byte[] decodeBytes = Base64.decodeBase64(decode);
System.out.println("base64Decode : " + new String(decodeBytes));
}输出结果:
base64Encode : MTI=
URLEncoder : MTI%3D
URLDecoder : MTI=
base64Decode : 12
一些使用案例
先以“迅雷下载”为例： 很多下载类网站都提供“迅雷下载”的链接，其地址通常是加密的迅雷专用下载地址。
其实迅雷的“专用地址”也是用Base64"加密"的，其过程如下：
一、在地址的前后分别添加AA和ZZ
二、对新的字符串进行Base64编码
另： Flashget的与迅雷类似，只不过在第一步时加的“料”不同罢了，Flashget在地址前后加的“料”是[FLASHGET]
而QQ旋风的干脆不加料，直接就对地址进行Base64编码了
参考资料:
https://baike.baidu.com/item/base64