作者：唐风
Base 64是一种比较古老的编码方式，在通信中非常常见。它实现很简单。

What？

“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（来自维基）”。这句话我一开始没有看懂，现在我用我懂的方式再解释一下：我们可以把通信的数据流分为两种，“二进制流”和“文本流”。（注意，后面的定义并不严谨）。文本流是指数据串是以“人类可读的字符”组成的，数据流中出现的 0x00，0x0a，0x0d 等数据一般都是特殊的控制数据（文本结束，或是换行、或者是其它的），而不是数据本身。二进制流是任意的一串数据（每个字节可以是从 0x00 到 0xff 的值，而不限于字符）。Base64 编码就是用可打印字符（A-Z，a-z，0-9，+/这64个“字符”）组成的“文本流”来表示任意的二进制流数据的一种编码方法。也就是：任意的二进制流，通过base64编码后会变成一串只由可见字符（A-Z，a-z，0-9，+/这64个“字符”）组成的文本数据流。
完整的base64定义可见参考RFC 1421和RFC 2045。

Why？

Base64有什么用？！base 64编码后的数据流会比原数据流更长（是原数据流长度的4/3，原因见How的部分），那为什么还要用这种方式进行编码呢？（一开始我很不理解的地方）
原因是：通信设备的种类繁多，设计各异，比如有些设备只能处理/传输7bit的数据，有些设备的通信模块只能处理文本流，等等，为了保证在这些设备之间仍然能无障碍地进行任何二进制数据（8bit为单位）的通信，就把这些数据重新编码成只由可打印字符组成的文本流。base64中选取的可打印字符几乎在任何设备上都支持（字符集采用US-ASCII标准）。另外还常会见到的一个场景是，要求数据从控制台（或者其它输入/输出设备）输入或是输出，由于这些输入输出设备只支持文本操作或显示，所以也需要把二进制数据流在可打印字符集之间进行转换（编解码）。

How？

Base64编码其实很简单。将二进制数据流每三个字符一组进行分组（24bit），分组后，将24bit分成4个6bit数据，为每6bit数据前加上2个bit的0，就会得到4个8bit数据（变成了4byte），每个byte的值都在0-63的范围之间。然后按预先设定的转换表，把这些值转换成对应的可打印字符。
前文本中引用的维基百科内容说明得也比较清楚。
过程参考下图：

这里有一个小细节需要注意，那就是如果要编码的数据串长度不是 3 的整数倍的情况下，需要在数据串后面补充若干（假设是N）个0x00使得数据长度恰好为 3 的整数倍。然后再进行处理。得到相应的base64字符流数据后，再把串最后面的N个A换成=号。
Base64的解码过程只需要反过来就可以了。