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。可查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。
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。采用Base64编码具有不可读性，需要解码后才能阅读。
Base64由于以上优点被广泛应用于计算机的各个领域，然而由于输出内容中包括两个以上“符号类”字符（+, /, =)，不同的应用场景又分别研制了Base64的各种“变种”。为统一和规范化Base64的输出，Base62x被视为无符号化的改进版本。

1、Base64简介

标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再进行转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。
为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它在末尾填充’=’号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成了“-”和“_”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。
另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”,“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。
此外还有一些变种，它们将“+/”改为“_-”或“._”（用作编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。
Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8 = 4*6 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。

2、Base64编码规则

关于这个编码的规则：
①.把3个字节变成4个字节。
②每76个字符加一个换行符。
③.最后的结束符也要处理。

• 例子1

转换前 11111111, 11111111, 11111111 （二进制）
转换后 00111111, 00111111, 00111111, 00111111 （二进制）
上面的三个字节是原文，下面的四个字节是转换后的Base64编码，其前两位均为0。
转换后，我们用一个码表来得到我们想要的字符串（也就是最终的Base64编码），这个表是这样的：（摘自RFC2045）

3、Base64转换表

4、java编码base64

1）、第一种方法：sun 包下的 BASE64Encoder

早期在 Java 上做 Base64 的编码与解码, 会使用到 JDK 里的 sun.misc 套件下的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder 这两个类, 缺点是编码和解码的效率不高。

final BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
final BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
final String text = "字串文字";
final byte[] textByte = text.getBytes("UTF-8");
//编码
final String encodedText = encoder.encode(textByte);
System.out.println(encodedText);
//解码
System.out.println(new String(decoder.decodeBuffer(encodedText), "UTF-8"));

2）、第二种方法：apache 包下的 Base64

比 sun 包更精简，实际执行效率高不少, 缺点是需要引用 Apache Commons Codec, 但 tomcat 容器下开发, 一般都自动引入可直接使用。

final Base64 base64 = new Base64();
final String text = "字串文字";
final byte[] textByte = text.getBytes("UTF-8");
//编码
final String encodedText = base64.encodeToString(textByte);
System.out.println(encodedText);
//解码
System.out.println(new String(base64.decode(encodedText), "UTF-8"));

3）、第三种方法：util 包下的 Base64 (jdk8)

java 8 的 java.util 包下 Base64 类, 可用来处理 Base64 的编码与解码。

final Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
final Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();
final String text = "字串文字";
final byte[] textByte = text.getBytes("UTF-8");
//编码
final String encodedText = encoder.encodeToString(textByte);
System.out.println(encodedText);
//解码
System.out.println(new String(decoder.decode(encodedText), "UTF-8"));

Java 8 提供的 Base64 效率最高. 实际测试编码与解码速度, Java 8 的 Base64 要比 sun包下的要快大约 11 倍，比 Apache 的快大约 3 倍。

5、shell 下的 base64 加密/解码

# 解码
echo 'ZmVmZWFqaXppamZlamlm' |base64 --decode
# -d or -D or --decode
# 当不以换行符结尾时, 解码会带有 %

# 加密
echo -n 'fefeajizijfejif' |base64
# -n Do not print the trailing newline character 不打印尾随换行符

6、js 下的 base64 加密/解密 (最常用)

使用时, 打开浏览器的 F12 控制台即可。

// 加密
> window.btoa("base64#encode#string")
< YmFzZTY0I2VuY29kZSNzdHJpbmc=

// 解密
> window.atob("YmFzZTY0I2VuY29kZSNzdHJpbmc=")
< base64#encode#string