简介

在Java7及7之前，要实代Base64编码，要么借助sun.misc.BASE64Encoder，或者apache commons-codec，再或者Guava、JAXB的DatatypeConverter，到了Java8，官方已经把Base64进行了重新优化，并直接放到了java.util包里了。

实现起来，比之前的都要简单优雅，性能卓越，无需引用第三方包。

sun的Base64被广泛使用，但sun、com.sun开头的包并非是公开的，sun没有提供API文档，引用时也会被提醒warning，不包含在Java平台的标准中，实现还与操作系统或jdk的供应商有关，比如openJDK就没有自带com.sun或sun开头的包。
Oracle也发表了声明，从JDK 1.7开始，java程序员不能调用JDK系统包中以sun开头引入的类。

声明的链接：http://www.oracle.com/technetwork/java/faq-sun-packages-142232.html

有人对sun、apache-codec、guava等多个Base64库进行了性能测试：sun的性能最差，java.util自带的Base64性能最好，java.util.Base64比sun有着近3倍性能的提升。功能方面，java.util.Base64还提供了对URL、MIME友好的编码器与解码器。

使用

以下是Base64对字符串和文件流的编码和解码：

1. 字符串的编码

可以将字符串转成Base64格式的串

  1. String base64 = Base64.getEncoder().encodeToString("在Java 8中,Base64编码已经成为Java类库的标准。".getBytes("utf-8"));

2. 字符串解码

对Base64的串实现解码

  1. String str = new String(Base64.getDecoder().decode("SmF2YTggQmFzZTY0IEphdmEgOCDmlrDnibnmgKcg5ZyoSmF2YSA45L" +
  2.                 "itLEJhc2U2NOe8lueggeW3sue7j+aIkOS4ukphdmHnsbvlupPnmoTmoIflh4bjgIIgSmF2YSA4IOWGhee9ruS6hiBCYXNlNjQg57yW" +
  3.                 "56CB55qE57yW56CB5Zmo5ZKM6Kej56CB5Zmo44CCIEJhc2U2NOW3peWFt+exu+aPkOS+m+S6huS4gOWll+mdmeaAgS4uLg=="), 
  4.                 "UTF-8");

3. 文件实现Base64编码

将1.png图片转成base64编码

  1. File file = new File("C:\\Users\\Loufree\\Desktop\\1.png");
  2. byte[] b = Files.readAllBytes(Paths.get(file.getAbsolutePath()));
  3. String base64Str = Base64.getEncoder().encodeToString(b);

4. Base64解码成文件

Base64解码成文件。

  1. String str = "ZG9ja2VyIGVjbGlwc2Xmj5Lku7YNCuWQjeensO+8mmRvY2tlci1uaWdodGx5DQrlnLDlnYDvvJpodHRwOi8vZG93bmxvYWQuZWNsaXBzZS5vcmcvbGludXh0b29scy91cGRhdGVzLWRvY2tlci1uaWdodGx5Lw==";
  2. Files.write(Paths.get("D:/create.txt"), Base64.getDecoder().decode(str), StandardOpenOption.CREATE);

原理

为什么会有Base64编码呢？因为有些网络传送渠道并不支持所有的字节，例如传统的邮件只支持可见字符的传送，像ASCII码的控制字符就 不能通过邮件传送。这样用途就受到了很大的限制，比如图片二进制流的每个字节不可能全部是可见字符，所以就传送不了。最好的方法就是在不改变传统协议的情 况下，做一种扩展方案来支持二进制文件的传送。把不可打印的字符也能用可打印字符来表示，问题就解决了。Base64编码应运而生，Base64就是一种 基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。

有一个数组，里面有“A-Z, a-z, 0-9 , + , /”一共64个字符。然后对需要处理的的二进制数据做处理：每3个字节（24bit）一组，因此按照6bit一组为Base64的规则可以划为4组，每组6bit，刚好64位（对应数组的64个值）

Base64的码表只有64个字符， 如果要表达64个字符的话，使用6的bit即可完全表示(2的6次方为64)。 如果是字符串转换为Base64码， 会先把对应的字符串转换为ascll码表对应的数字， 然后再把数字转换为2进制， 比如a的ascll码味97， 97的二进制是：01100001， 把8个二进制提取成6个，剩下的2个二进制和后面的二进制继续拼接， 最后再把6个二进制码转换为Base64对于的编码

所以，Base64编码会把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据，长度增加33%，好处是编码后的文本数据可以在邮件正文、网页等直接显示。

如果要编码的二进制数据不是3的倍数，最后会剩下1个或2个字节怎么办？Base64用\x00字节在末尾补足后，再在编码的末尾加上1个或2个=号，表示补了多少字节，解码的时候，会自动去掉。

java8的Api提供了Basic编码、URL编码、MIME编码、对流的支持