Question

iOS Base64编码

Answer 1

Base64编码是一种数据编码方式，目的是让数据符合传输协议的要求。能够将任何二进制数据，转换成只有64 +1（“=”等号）个字符组成的文本文件。

提示：Base64不是加密算法，只是一种编码算法，对数据内容进行编码不以明文来传输。

标准Base64编码使用的64个字符：

早期的传输协议，如邮件传输SMTP协议，只能传输ASCII编码中 可打印字符 ，导致原本8bit字节码（0-255）超出了可用范围。所以Base64将原本ASCII码的控制字符甚至是ASCII编码之外的字符都转换成可打印的6bit字符。

提示：ASCII编码的范围是0-127，其中0-31和127位共33个字符属于 控制字符 ，剩下的32-126属于 可打印字符 。

编码过程：
1、按字符串长度，以每3个8bit的字符为一组
2、对每组获取每个字符的ASCII编码（去ASCII编码表找每个字符的码位）
3、将ASCII编码转换成8bit的二进制，得到一组3*8=24bit的字节
4、再将这24bit划分为4个6bit的字节，并在每个6bit的字节前面都填两个高位0，得到4个8bit的字节
5、将这4个8bit的字节转换成10进制，对照Base64编码表 （下表），得到对应编码后的字符。

注意：

示例：对 Hello! 进行Base64编码，按照ASCII表，其转换过程如下图所示：

Hello! 的Base64编码结果为 SGVsbG8h 。
原始字符串长度为6个字符，编码后长度为8个字符，每3个原始字符经Base64编码成4个字符，编码前后长度比4/3。
这个长度比很重要 。比原始字符串长度短，则需要使用更大的编码字符集，长度比越大，则需要传输越多的字符，传输时间越长。

注意：Base64编码是每3个原始字符编码成4个字符，如果原始字符串长度不能被3整除，那怎么办？使用0值来补充原始字符串。

示例：对 Hello!! 进行Base64编码：

注：图中蓝色背景的二进制0值是额外补充的。

Hello!! 的Base64编码的结果为 SGVsbG8hIQAA 。
最后2个零值只是为了Base64编码而补充的，在原始字符中并没有对应的字符，那么Base64编码结果中的最后两个字符 AA 实际不带有效信息，所以需要特殊处理，以免解码错误。
标准Base64编码通常用 = 字符来替换最后的 A，即编码结果为 SGVsbG8hIQ==。
因为 = 字符并不在Base64编码索引表中，其意义在于结束符号，在Base64解码时遇到 = 时即可知道一个Base64编码字符串结束。
如果Base64编码字符串不会相互拼接再传输，那么最后的 = 可以省略，解码时如果发现Base64编码字符串长度不能被4整除，则先补充 = 字符，再解码即可。
解码是对编码的逆向操作，但注意一点：对于最后的两个 = 字符，转换成两个 A 字符，再转成对应的两个6比特二进制0值，接着转成原始字符之前，需要将最后的两个6比特二进制0值丢弃，因为它们实际上不携带有效信息。

UTF-8是Unicode字符集的编码规则，用于网络传输。
Base64是用来支持某些只支持传输ASCII编码可打印字符的协议，将ASCII编码中的控制字符与ASCII之外的字符转换为ASCII可打印字符来用于传输。

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