BASE64编码

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，它不在末尾填充'='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。

规则

　　关于这个编码的规则：

　　①.把3个字符变成4个字符..

　　②每76个字符加一个换行符..

　　③.最后的结束符也要处理..

　　这样说会不会太抽象了？不怕，我们来看一个例子：

　　转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff

　　转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff

　　应该很清楚了吧？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）

转换表

　　Table 1: The Base64 Alphabet

　　Value Encoding Value Encoding Value Encoding Value Encoding

　　0 A 17 R 34 i 51 z

　　1 B 18 S 35 j 52 0

　　2 C 19 T 36 k 53 1

　　3 D 20 U 37 l 54 2

　　4 E 21 V 38 m 55 3

　　5 F 22 W 39 n 56 4

　　6 G 23 X 40 o 57 5

　　7 H 24 Y 41 p 58 6

　　8 I 25 Z 42 q 59 7

　　9 J 26 a 43 r 60 8

　　10 K 27 b 44 s 61 9

　　11 L 28 c 45 t 62 +

　　12 M 29 d 46 u 63 /

　　13 N 30 e 47 v

　　14 O 31 f 48 w (pad) =

　　15 P 32 g 49 x

　　16 Q 33 h 50 y

　　

索引对应字符索引对应字符索引对应字符索引对应字符0A17R34i51z1B18S35j5202C19T36k5313D20U37l5424E21V38m5535F22W39n5646G23X40o5757H24Y41p5868I25Z42q5979J26a43r60810K27b44s61911L28c45t62+12M29d46u63/13N30e47v  14O31f48w  15P32g49x  16Q33h50y  

举例

　　让我们再来看一个实际的例子，加深印象！

　　转换前 10101101 10111010 01110110

　　转换后 00101011 00011011 00101001 00110110

　　十进制 43 27 41 54

　　对应码表中的值 r b p 2

　　所以上面的24位编码，编码后的Base64值为 rbp2

　　解码同理，把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8位值，得出原码。

　　（解码只是编码的逆过程，在此我就不多说了，另外有关MIME的RFC还是有很多的，如果需要详细情况请自行查找。）

　　用更接近于编程的思维来说，编码的过程是这样的：

　　第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置，根据这个数值取到表上相应的字符，就是第一个目标字符。

　　然后将第一个字符左移4位加上第二个字符右移4位，即获得第二个目标字符。

　　再将第二个字符左移2位加上第三个字符右移6位，获得第三个目标字符。

　　最后取第三个字符的右6位即获得第四个目标字符。

　　在以上的每一个步骤之后，再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作，就可以得到编码后的字符了。

　　可是等等……聪明的你可能会问到，原文的字节数量应该是3的倍数啊，如果这个条件不能满足的话，那该怎么办呢？

　　我们的解决办法是这样的：原文的字节不够的地方可以用全0来补足，转换时Base64编码用=号来代替。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因，但等号最多只有两个。因为：

　　余数 = 原文字节数 MOD 3

　　所以余数任何情况下都只可能是0，1，2这三个数中的一个。如果余数是0的话，就表示原文字节数正好是3的倍数（最理想的情况啦）。如果是1的话，为了让Base64编码是3的倍数，就要补2个等号；同理，如果是2的话，就要补1个等号。