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根底
Base64是一种数据编码方法,意图是让数据符合传输协议的要求。
在项目中,将报文进行紧缩、加密后,最终一步必定是运用base64编码,由于base64编码的字符串,更适合不同渠道、不同言语的传输;
这算法是编码, 不是紧缩, 编码后只会增加字节数;(比之前多3分之一,如之前是3,编码后是4)
算法简单, 简直不会影响效率;
算法可逆, 解码很方便, 不用于私密信息通讯;
虽然解码方便, 但毕竟编码了, 肉眼仍是不能直接看出原始内容;
加密后的字符串只要[0-9a-zA-Z+/=], 不行打印字符(包含搬运字符)也可传输;
公钥证书也好,电子邮件数据也好,常常要用到Base64编码,那么为什么要作一下这样的编码呢?
我们知道在计算机中任何数据都是按ascii码存储的,而ascii码的128~255之间的值是不行见字符。
而在网络上交换数据时,比如说从A地传到B地,往往要经过多个路由设备,
由于不同的设备对字符的处理方法有一些不同,这样那些不行见字符就有可能被处理过错,这是不利于传输的。
所以就先把数据先做一个Base64编码,统统变成可见字符,这样犯错的可能性就大降低了。
运用场景:
1、对证书来说,特别是根证书,一般都是作Base64编码的,由于它要在网上被许多人下载。
2、电子邮件的附件一般也作Base64编码的,由于一个附件数据往往是有不行见字符的。
3、比如http协议当中的key value字段的值,有必要进行URLEncode ,
由于一些特别符号(等号或许空格)是有特别含义的,形成混杂,解析失败,那么需求把这些值一致处理为可见字符,传输完再解析回来。
xml格局的文件中如果想嵌入另一个xml文件。直接嵌入,那么各种标签(有两套xml标签)就混乱了,不容易被解析。怎么办?
1,把另一个xml编译成字节数组转换成逗号隔开的字符串。
2,编译成可见字符。
成果:2好些。由于1耗费的空间比原来多一倍,而2只是多三分之一。
网页中一些小图片能够直接以base64编码的方法嵌入。不用再用链接恳求耗费资源。
许多比较老的协议仍是只支撑纯文本的,比如SMTP协议。
有时在一些特别应用的场合,大多数消息是纯文本的,偶尔需求用这条纯文本通道传一张图片之类的状况产生的时分,就会用到base64
http虽然也是纯文本协议,可是http有针对二进制数据做特别的规定(mime),所以用http直接传输二进制数据是可行的。
可是有些特别状况,比如回来需求在json内部之类的。
总结
数据存储经过ascii码,ascii码128-255是不行见字符。而传输数据过程中经过不同的路由,不同路由可能对不行见字符处理不一样,形成数据丢失。
base64编码,将数据转换为可见字符,因而愈加适用于不同渠道,不同言语。
实践 对图片进行base64编码
/**
* FastByteArrayOutputStream 是一个缓存空间,内部为ArrayDeque速度较快 (存储空间接连)
* ByteArrayOutputStream 内部为 linkedArrayList
*/
FastByteArrayOutputStream fastByteArrayOutputStream = new FastByteArrayOutputStream();
//验证码图片写入,转换为字节数组
ImageIO.write(captchaImage,"jpg",fastByteArrayOutputStream);
AjaxResult ajax = AjaxResult.success();
ajax.put("uuid",uuid);
// base64对图片进行编码,将不行见字符,编码成可见字符
ajax.put("img", Base64.encode(fastByteArrayOutputStream.toByteArray()));
base64对图片进行编码,将不行见字符,编码成可见字符将json数据回来给前端
this.imageUrl = "data:image/gif;base64," + res.img;
前端子需求增加字符串,即可变成url。
base64 工具类
public class Base64 {
static private final int BASELENGTH = 128;
static private final int LOOKUPLENGTH = 64;
static private final int TWENTYFOURBITGROUP = 24;
static private final int EIGHTBIT = 8;
static private final int SIXTEENBIT = 16;
static private final int FOURBYTE = 4;
static private final int SIGN = -128;
static private final char PAD = '=';
static final private byte[] base64Alphabet = new byte[BASELENGTH];
static final private char[] lookUpBase64Alphabet = new char[LOOKUPLENGTH];
static {
for (int i = 0; i < BASELENGTH; ++i) {
base64Alphabet[i] = -1;
}
for (int i = 'Z'; i >= 'A'; i--) {
base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');
}
for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {
base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);
}
for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {
base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);
}
base64Alphabet['+'] = 62;
base64Alphabet['/'] = 63;
for (int i = 0; i <= 25; i++) {
lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('A' + i);
}
for (int i = 26, j = 0; i <= 51; i++, j++) {
lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('a' + j);
}
for (int i = 52, j = 0; i <= 61; i++, j++) {
lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('0' + j);
}
lookUpBase64Alphabet[62] = (char) '+';
lookUpBase64Alphabet[63] = (char) '/';
}
private static boolean isWhiteSpace(char octect) {
return (octect == 0x20 || octect == 0xd || octect == 0xa || octect == 0x9);
}
private static boolean isPad(char octect) {
return (octect == PAD);
}
private static boolean isData(char octect) {
return (octect < BASELENGTH && base64Alphabet[octect] != -1);
}
/**
* Encodes hex octects into Base64
*
* @param binaryData Array containing binaryData
* @return Encoded Base64 array
*/
public static String encode(byte[] binaryData) {
if (binaryData == null) {
return null;
}
int lengthDataBits = binaryData.length * EIGHTBIT;
if (lengthDataBits == 0) {
return "";
}
int fewerThan24bits = lengthDataBits % TWENTYFOURBITGROUP;
int numberTriplets = lengthDataBits / TWENTYFOURBITGROUP;
int numberQuartet = fewerThan24bits != 0 ? numberTriplets + 1 : numberTriplets;
char encodedData[] = null;
encodedData = new char[numberQuartet * 4];
byte k = 0, l = 0, b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;
int encodedIndex = 0;
int dataIndex = 0;
for (int i = 0; i < numberTriplets; i++) {
b1 = binaryData[dataIndex++];
b2 = binaryData[dataIndex++];
b3 = binaryData[dataIndex++];
l = (byte) (b2 & 0x0f);
k = (byte) (b1 & 0x03);
byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6) : (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[(l << 2) | val3];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[b3 & 0x3f];
}
// form integral number of 6-bit groups
if (fewerThan24bits == EIGHTBIT) {
b1 = binaryData[dataIndex];
k = (byte) (b1 & 0x03);
byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[k << 4];
encodedData[encodedIndex++] = PAD;
encodedData[encodedIndex++] = PAD;
} else if (fewerThan24bits == SIXTEENBIT) {
b1 = binaryData[dataIndex];
b2 = binaryData[dataIndex + 1];
l = (byte) (b2 & 0x0f);
k = (byte) (b1 & 0x03);
byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[l << 2];
encodedData[encodedIndex++] = PAD;
}
return new String(encodedData);
}
/**
* Decodes Base64 data into octects
*
* @param encoded string containing Base64 data
* @return Array containind decoded data.
*/
public static byte[] decode(String encoded) {
if (encoded == null) {
return null;
}
char[] base64Data = encoded.toCharArray();
// remove white spaces
int len = removeWhiteSpace(base64Data);
if (len % FOURBYTE != 0) {
return null;// should be divisible by four
}
int numberQuadruple = (len / FOURBYTE);
if (numberQuadruple == 0) {
return new byte[0];
}
byte decodedData[] = null;
byte b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0, b4 = 0;
char d1 = 0, d2 = 0, d3 = 0, d4 = 0;
int i = 0;
int encodedIndex = 0;
int dataIndex = 0;
decodedData = new byte[(numberQuadruple) * 3];
for (; i < numberQuadruple - 1; i++) {
if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))
|| !isData((d3 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d4 = base64Data[dataIndex++]))) {
return null;
} // if found "no data" just return null
b1 = base64Alphabet[d1];
b2 = base64Alphabet[d2];
b3 = base64Alphabet[d3];
b4 = base64Alphabet[d4];
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);
}
if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))) {
return null;// if found "no data" just return null
}
b1 = base64Alphabet[d1];
b2 = base64Alphabet[d2];
d3 = base64Data[dataIndex++];
d4 = base64Data[dataIndex++];
if (!isData((d3)) || !isData((d4))) {// Check if they are PAD characters
if (isPad(d3) && isPad(d4)) {
if ((b2 & 0xf) != 0)// last 4 bits should be zero
{
return null;
}
byte[] tmp = new byte[i * 3 + 1];
System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
tmp[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
return tmp;
} else if (!isPad(d3) && isPad(d4)) {
b3 = base64Alphabet[d3];
if ((b3 & 0x3) != 0)// last 2 bits should be zero
{
return null;
}
byte[] tmp = new byte[i * 3 + 2];
System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
tmp[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
tmp[encodedIndex] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
return tmp;
} else {
return null;
}
} else { // No PAD e.g 3cQl
b3 = base64Alphabet[d3];
b4 = base64Alphabet[d4];
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);
}
return decodedData;
}
/**
* remove WhiteSpace from MIME containing encoded Base64 data.
*
* @param data the byte array of base64 data (with WS)
* @return the new length
*/
private static int removeWhiteSpace(char[] data) {
if (data == null) {
return 0;
}
// count characters that's not whitespace
int newSize = 0;
int len = data.length;
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (!isWhiteSpace(data[i])) {
data[newSize++] = data[i];
}
}
return newSize;
}
}