如何使用JavaScript编写Base64代码

╰+攻爆jí腚メ 2023-10-13 20:41 31阅读 0赞

Base64是一种用于将任意二进制数据编码为ASCII字符的编码方式。它通常用于在网络传输中保护数据的完整性。在JavaScript中，我们可以使用内置的atob()和btoa()函数进行Base64编码和解码。但是，如果你想了解更多关于如何使用JavaScript编写自定义的Base64编码和解码函数，那么本文就是为你准备的。

1.  Base64编码规则

如何使用JavaScript编写Base64代码

Base64编码的规则很简单。它把三个8位的字节（即24位）转换成四个6位的字节（即24位），这四个6位的字节每个都对应着一种Base64字符。如果数据不足三个字节，那么会用0补齐，然后在结尾添加一个或两个=号。以下是一个例子：

原始数据: H e l l o

ASCII码: 72 101 108 108 111

二进制： 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111

Base64字符： SGVsbG8=

对照这个例子，我们可以推导出Base64编码的规则：

1.  将原始数据分块，每块3个字节。
2.  对每块进行位运算，将3个字节转换成4个Base64字符。
3.  如果最后一块不足3个字节，用0补齐。如果不足2个字节，再在结尾添加1个=号。如果不足1个字节，再在结尾添加2个=号。
4.  Base64编码函数

接下来，我们将会用JavaScript编写一个Base64编码函数。首先，我们需要将原始数据转换成二进制字符串。这可以通过使用charCodeAt()函数来实现。以下是一个将字符串转换成二进制字符串的示例代码：

function stringToBinary(str) {
        
    
    let binary = '';
    
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
        
    
    let charCode = str.charCodeAt(i).toString(2);
    
    while (charCode.length < 8) {
        
    
    charCode = '0' + charCode;
    
    }
    
    binary += charCode;
    
    }
    
    return binary;
    
    }

接下来，我们将实现一个Base64编码函数。这个函数将原始数据分块，然后进行位运算，最终得到Base64编码字符串。以下是完整的代码：

function base64Encode(str) {
        
    
    const base64Table = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/';
    
    let binary = stringToBinary(str);
    
    let padding = binary.length % 24;
    
    if (padding !== 0) {
        
    
    while (binary.length % 24 !== 0) {
        
    
    binary += '0';
    
    }
    
    }
    
    let base64 = '';
    
    for (let i = 0; i < binary.length; i += 6) {
        
    
    let index = parseInt(binary.substr(i, 6), 2);
    
    base64 += base64Table[index];
    
    }
    
    if (padding === 8) {
        
    
    base64 += '==';
    
    } else if (padding === 16) {
        
    
    base64 += '=';
    
    }
    
    return base64;
    
    }

1.  Base64解码函数

现在，我们将会用JavaScript编写一个Base64解码函数。这个函数将把Base64字符串转换回原始数据。解码函数将从Base64编码中提取出每个字符对应的6位二进制数，然后再将这些二进制数组合成一个二进制字符串。最后，我们将这个二进制字符串转换回原始数据。以下是完整的代码：

function base64Decode(base64) {
        
    
    const base64Table = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/';
    
    let binary = '';
    
    let padding = 0;
    
    if (base64.slice(-2) === '==') {
        
    
    padding = 8;
    
    } else if (base64.slice(-1) === '=') {
        
    
    padding = 16;
    
    }
    
    for (let i = 0; i < base64.length; i++) {
        
    
    let index = base64Table.indexOf(base64[i]);
    
    if (index !== -1) {
        
    
    let charCode = index.toString(2);
    
    while (charCode.length < 6) {
        
    
    charCode = '0' + charCode;
    
    }
    
    binary += charCode;
    
    }
    
    }
    
    binary = binary.slice(0, binary.length - padding);
    
    let str = '';
    
    for (let i = 0; i < binary.length; i += 8) {
        
    
    let charCode = parseInt(binary.substr(i, 8), 2);
    
    str += String.fromCharCode(charCode);
    
    }
    
    return str;
    
    }

1.  使用Base64编码和解码函数

现在，我们已经成功地实现了自己的Base64编码和解码函数。下面是一个使用这些函数的示例代码：

let str = 'Hello, World!';
    
    let base64 = base64Encode(str);
    
    console.log(base64); // SGVsbG8sIFdvcmxkIQ==
    
    let decodedStr = base64Decode(base64);
    
    console.log(decodedStr); // Hello, World!

1.  结论

在本文中，我们学习了如何使用JavaScript编写自己的Base64编码和解码函数。我们首先学习了Base64编码的规则，然后编写了一个将原始数据转换成二进制字符串的函数，接着编写了一个Base64编码函数，最后编写了一个Base64解码函数。使用这些函数，我们可以轻松地将任意二进制数据转换为Base64编码字符串，或将Base64编码字符串转换回原始数据。

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