Base64编码的原理是按bit将每6个bit转换成Base64编码表中的相应字符。下面是Base64的编码表:
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
15 P 32 g 49 x
16 Q 33 h 50 y
在转换到最后一个字节时,可能出现如下两种情况:
1. 最后只剩下2个bit。
2. 最后只剩下4个bit。
对于这两种情况,需要在后面被0,如下面的两个字节:
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--> 1101100111011101
在转换上面的字节时,最后会剩下4个bit。也就是1101,这时需要在后面补0,也就是变成了110100。如果后面补一对0,转换结果后面加一个 “=”,如果补两对0,加两个“=”,也就是总共的bit数除3的余数为1,则加一个“=”,余数为2,加两个“=”。上面的两个字节是16个bit,除 3的余数是1,因此,需要补一个“=”,也就是将这两个字节分成如下三组:
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--> 110110011101110100
其中110100后面两个0是补的,因此,查找上面的base64编码表可将这两个字节转换成如下的Base64编码:
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-->2d0=
下面我们来实现这个算法。算法的基本原理如下:
由于每次转换都需要6个bit,而这6个bit可能都来自一个字节,也可以来自前后相临的两个字节。定义两个变量:prevByteBitCount和 nextByteBitCount,这两个变量分别表述从前一个和后一个节字取得的bit数。如果prevByteBitCount为0,表示6个bit 全部来自下一个字节的高6位。如果nextByteBitCount = 0,表示6个bit全部来自前一个字节的低6位。最后通过适当的移位获得所需要的6个bit,再在上面的base64编码表中查找相应的字符。算法的实现 代码如下:
- publicstaticStringencoder(byte[]bytes)
- {
- StringBuilderresult=newStringBuilder();
- Stringbase64="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
- intprevByteBitCount=0,nextByteBitCount=6;
- inti=0,n=0;
- intbyteCount=8*bytes.length;
- byteb=0;
- while(true)
- {
- if(prevByteBitCount>0&&nextByteBitCount>0)
- {
- b=(byte)(((0xff&bytes[i])<<nextByteBitCount)|((0xff&bytes[i+1])>>(8-nextByteBitCount)));
- b=(byte)(b&0x3f);
- prevByteBitCount=8-nextByteBitCount;
- nextByteBitCount=6-prevByteBitCount;
- }
- elseif(prevByteBitCount==0)
- {
- b=(byte)((0xff&bytes[i])>>(8-nextByteBitCount));
- prevByteBitCount=2;
- nextByteBitCount=4;
- }
- elseif(nextByteBitCount==0)
- {
- b=(byte)(0x3f&bytes[i]);
- prevByteBitCount=0;
- nextByteBitCount=6;
- }
- result.append(base64.charAt(b));
- n+=6;
- i=n/8;
- intremainBitCount=byteCount-n;
- if(remainBitCount<6)
- {
- if(remainBitCount>0)
- {
- b=bytes[bytes.length-1];
- b=(byte)(0x3f&(b<<(6-remainBitCount)));
- result.append(base64.charAt(b));
- }
- break;
- }
- }
- n=byteCount%3;
- for(i=0;i<n;i++)
- result.append("=");
- returnresult.toString();
- }
最后可以使用下面的代码来验证encoder方法的正确性:
- Strings="中华人民共和国";
- byte[]bytes=s.getBytes("UTF-8");
- System.out.println(encoder(bytes));
- sun.misc.BASE64Encoderbase64Encoder=newsun.misc.BASE64Encoder();
- System.out.println(base64Encoder.encode(bytes));
上面的代码的执行结果如下:
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http://www.CodeHighlighter.com/<br />
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