对于Base编码的学习做了一些分类总结，加深自身对于Base编码的流程的理解

目录

• 什么是Base64编码？
• 为什么要学习Base64编码？
• Base64编码基础原理介绍
  • Base64编码组成
    • Base64编码索引表
  • Base64编码规则
    • Base64编码过程
    • 简记编码流程
    • 实战Base64编码（不同情况举例说明）
      • 1. 待编码字符数量为3的倍数
      • 2. 待编码字符数量不为3的倍数
• Base64解码原理简单介绍
  • Base64解码过程
  • Base64解码特点
• 验证Base64编码解码正误

什么是Base64编码？

Base64 编码是网络上最常见的用于传输8bit字节代码的编码方式之一，是一种基于64个可见字符来表示二进制数据的方法。

为什么要学习Base64编码？

部分网络上传输渠道并不支持所有字节，比如邮件，ASCII 控制字符 、中文、图片二进制数据等。最好的方法是在不改变传统协议的情况下，开辟一种新方案来支持二进制文件的传输。把不可见字符用可见字符表示。base64就是一种把不可见字符变成可见字符的编码方式。

Base64编码基础原理介绍

Base64编码组成

Base64编码是使用64个可打印ASCII字符（"A-Z"、"a-z"、"0-9"、'+'、'/'）将任意字节序列数据编码成ASCII字符串，另有'='符号用作后缀用途。

Base64编码索引表

"A — Z" --- 编码范围为 0 ~ 25

"a — z" --- 编码范围为 26 ~ 51

"0 — 9" --- 编码范围为 52 ~ 61

' + ' --- 编码为 62

' / ' --- 编码为 63

Base64编码规则

Base64编码过程

Base64将输入字符串按字节切分，取得每个字节对应的二进制值（若不足8比特则高位补0），然后将这些二进制数值串联起来，再按照6比特一组进行切分（因为2^6=64），最后一组若不足6比特则末尾补0。将每组二进制值转换成十进制，然后在上述表格中找到对应的符号并串联起来就是Base64编码结果。

由于二进制数据是按照8比特一组进行传输，因此Base64按照6比特一组切分的二进制数据必须是24比特的倍数（6和8的最小公倍数）。24比特就是3个字节，若原字节序列数据长度不是3的倍数时且剩下1个输入数据，则在编码结果后加2个=；若剩下2个输入数据，则在编码结果后加1个=。

完整的Base64定义可见RFC1421和RFC2045。因为Base64算法是将3个字节原数据编码为4个字节新数据，所以Base64编码后的数据比原始数据略长，为原来的4/3。

简记编码流程

1）将所有字符转化为ASCII码；

2）将ASCII码转化为8位二进制；

3）将8位二进制3个归成一组(不足3个在后边补0)共24位，再拆分成4组，每组6位；

4）将每组6位的二进制转为十进制；

5）从Base64编码表获取十进制对应的Base64编码；

实战Base64编码（不同情况举例说明）

1. 待编码字符数量为3的倍数

此处以三个字节进行Base64编码流程为例子，具体流程如下图所示：

2. 待编码字符数量不为3的倍数

我们此时可以先将3的倍数的数量的字符先进行编码，再处理剩下的1个或者2个字符，此处以4个字符进行Base64编码流程为例，具体流程如下图所示：

Base64解码原理简单介绍

Base64解码过程

base64解码，即是base64编码的逆过程，如果理解了编码过程，解码过程也就容易理解。将base64编码数据根据编码表分别索引到编码值，然后每4个编码值一组组成一个24位的数据流，解码为3个字符。对于末尾位“=”的base64数据，最终取得的4字节数据，需要去掉“=”再进行转换。

Base64解码特点

base64编码中只包含64个可打印字符，而PHP在解码base64时，遇到不在其中的字符时，将会跳过这些字符，仅将合法字符组成一个新的字符串进行解码。

验证Base64编码解码正误

我们可以借助网上的“Base64编码解码”工具对自己编码的结果进行验证。Base64 在线编码解码 | Base64 加密解密 - Base64.us