Base64编码

比眉伴天荒 2022-04-24 10:58 241阅读 0赞

Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2的6次方等于64，所以每6个比特为一个单元，对应某个可打印字符。三个字节有24个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节需要用4个可打印字符来表示。它可用来作为电子邮件的传输编码。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、数字0-9，这样共有62个字符，此外两个可打印符号在不同的系统中而不同。一些如uuencode的其他编码方法，和之后binhex的版本使用不同的64字符集来代表6个二进制数字，但是它们不叫Base64。

public class Base64 {
    
        private static final String base64Code= "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
    
        public static String encode(String srcStr) {
            //有效值检查
            if(srcStr == null || srcStr.length() == 0) {
                return srcStr;
            }
            //将明文的ASCII码转为二进制位字串
            char[] srcStrCh= srcStr.toCharArray();
            StringBuilder asciiBinStrB= new StringBuilder();
            String asciiBin;
            for(int i= 0; i< srcStrCh.length; i++) {
                asciiBin= Integer.toBinaryString((int)srcStrCh[i]);
                while(asciiBin.length()< 8) {
                    asciiBin= "0"+ asciiBin;
                }
                asciiBinStrB.append(asciiBin);
            }
            //根据明文长度在二进制位字串尾部补0
            while(asciiBinStrB.length()% 6!= 0) {
                asciiBinStrB.append("0");
            }
            String asciiBinStr= String.valueOf(asciiBinStrB);
            //将上面得到的二进制位字串转为Value，再跟据Base64编码表将之转为Encoding
            char[] codeCh= new char[asciiBinStr.length()/ 6];
            int index;
            for(int i= 0; i< codeCh.length; i++) {
                index= Integer.parseInt(asciiBinStr.substring(0, 6), 2);
                asciiBinStr= asciiBinStr.substring(6);
                codeCh[i]= base64Code.charAt(index);
            }
            StringBuilder code= new StringBuilder(String.valueOf(codeCh));
            //根据需要在尾部添加=
            if(srcStr.length()% 3 == 1) {
                code.append("==");
            } else if(srcStr.length()% 3 == 2) {
                code.append("=");
            }
            //每76个字符加一个回车换行符
            int i= 76;
            while(i< code.length()) {
                code.insert(i, "\r\n");
                i+= 76;
            }
            code.append("\r\n");
            return String.valueOf(code);
        }
    
        public static String decode(String srcStr) {
            //有效值检查
            if(srcStr == null || srcStr.length() == 0) {
                return srcStr;
            }
            //检测密文中=的个数后将之删除，同时删除换行符
            int eqCounter= 0;
            if(srcStr.endsWith("==")) {
                eqCounter= 2;
            } else if(srcStr.endsWith("=")) {
                eqCounter= 1;
            }
            srcStr= srcStr.replaceAll("=", "");
            srcStr= srcStr.replaceAll("\r\n", "");
            //根据Base64编码表将密文（Encoding）转为对应Value，然后转为二进制位字串
            char[] srcStrCh= srcStr.toCharArray();
            StringBuilder indexBinStr= new StringBuilder();
            String indexBin;
            for(int i= 0; i< srcStrCh.length; i++) {
                indexBin= Integer.toBinaryString(base64Code.indexOf((int)srcStrCh[i]));
                while(indexBin.length()< 6) {
                    indexBin= "0"+ indexBin;
                }
                indexBinStr.append(indexBin);
            }
            //删除因编码而在尾部补位的0后得到明文的ASCII码的二进制位字串
            if(eqCounter == 1) {
                indexBinStr.delete(indexBinStr.length()- 2, indexBinStr.length());
            } else if(eqCounter == 2) {
                indexBinStr.delete(indexBinStr.length()- 4, indexBinStr.length());
            }
            String asciiBinStr= String.valueOf(indexBinStr);
            //将上面得到的二进制位字串分隔成字节后还原成明文
            String asciiBin;
            char[] ascii= new char[asciiBinStr.length()/ 8];
            for(int i= 0; i< ascii.length; i++) {
                asciiBin= asciiBinStr.substring(0, 8);
                asciiBinStr= asciiBinStr.substring(8);
                ascii[i]= (char)Integer.parseInt(asciiBin, 2);
            }
            return String.valueOf(ascii);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.print(encode("I like your long long shadow.It just seems you are unhappy to say goodbye to me."));
            System.out.print(decode("SSBsaWtlIHlvdXIgbG9uZyBsb25nIHNoYWRvdy5JdCBqdXN0IHNlZW1zIHlvdSBhcmUgdW5oYXBweSB0byBzYXkgZ29vZGJ5ZSB0byBtZS4="));
    
        }
    
    }