JavaScript Base64库——Base64.js

一、什么是Base64

Base64是将二进制数据编码成ASCII字符集中可打印字符的一种方式。该编码方式常用于在网络传输、电子邮件和其他文件中嵌入少量的二进制数据，如文件的图像等。

Base64编码不是加密算法，它只是一种数据格式转换的方式。加密算法需要密钥来解密。

二、Base64编码原理

Base64编码将三个8位的字节（3*8=24 bits）转换为四个6位的字节（4*6=24 bits），每个6位的字节再转换成可打印的ASCII字符。因此，Base64编码后的字符串长度会大于原来的字符串的长度。

编码时，如果原始数据位数不足3的倍数，需要进行补齐。常用的补齐方法有两种：

• 末尾补零：将最后剩余的一或两个字符以0填充为6个二进制位，再进行转换。
• 末尾补等号：将最后剩余的一或两个字符以等号填充，即代表低位的二进制数为0。

三、Base64.js介绍

Base64.js是一个纯JavaScript实现的Base64编码/解码库，提供了Base64编码解码函数和URL、Data URI及MIME类型字符串的编码解码方法。

该库使用了JavaScript的位运算、索引、按位操作等特性，不依赖任何外部库。

export const Base64 = {
    keyStr: 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/=',
    encode(input) {
        let output = '';
        let chr1, chr2, chr3, enc1, enc2, enc3, enc4;
        let i = 0;
        input = Base64.utf8Encode(input);
        while (i < input.length) {
            chr1 = input.charCodeAt(i++);
            chr2 = input.charCodeAt(i++);
            chr3 = input.charCodeAt(i++);
            enc1 = chr1 >> 2;
            enc2 = ((chr1 & 3) << 4) | (chr2 >> 4);
            enc3 = ((chr2 & 15) << 2) | (chr3 >> 6);
            enc4 = chr3 & 63;
            if (isNaN(chr2)) {
                enc3 = enc4 = 64;
            } else if (isNaN(chr3)) {
                enc4 = 64;
            }
            output = output +
                Base64.keyStr.charAt(enc1) + Base64.keyStr.charAt(enc2) +
                Base64.keyStr.charAt(enc3) + Base64.keyStr.charAt(enc4);
        }
        return output;
    },
    decode(input) {
        let output = '';
        let chr1, chr2, chr3;
        let enc1, enc2, enc3, enc4;
        let i = 0;
        input = input.replace(/[^A-Za-z0-9+/=]/g, '');
        while (i < input.length) {
            enc1 = Base64.keyStr.indexOf(input.charAt(i++));
            enc2 = Base64.keyStr.indexOf(input.charAt(i++));
            enc3 = Base64.keyStr.indexOf(input.charAt(i++));
            enc4 = Base64.keyStr.indexOf(input.charAt(i++));
            chr1 = (enc1 << 2) | (enc2 >> 4);
            chr2 = ((enc2 & 15) << 4) | (enc3 >> 2);
            chr3 = ((enc3 & 3) << 6) | enc4;
            output = output + String.fromCharCode(chr1);
            if (enc3 !== 64) {
                output = output + String.fromCharCode(chr2);
            }
            if (enc4 !== 64) {
                output = output + String.fromCharCode(chr3);
            }
        }
        output = Base64.utf8Decode(output);
        return output;
    },
    utf8Encode(string) {
        string = string.replace(/\r\n/g, '\n');
        let utfString = '';
        for (let i = 0; i < string.length; i++) {
            let c = string.charCodeAt(i);
            if (c < 128) {
                utfString += String.fromCharCode(c);
            } else if ((c > 127) && (c < 2048)) {
                utfString += String.fromCharCode((c >> 6) | 192);
                utfString += String.fromCharCode((c & 63) | 128);
            } else {
                utfString += String.fromCharCode((c >> 12) | 224);
                utfString += String.fromCharCode(((c >> 6) & 63) | 128);
                utfString += String.fromCharCode((c & 63) | 128);
            }
        }
        return utfString;
    },
    utf8Decode(utfString) {
        let string = '';
        let i = 0;
        let c = 0;
        let c2 = 0;
        let c3 = 0;
        while (i < utfString.length) {
            c = utfString.charCodeAt(i);
            if (c < 128) {
                string += String.fromCharCode(c);
                i++;
            } else if ((c > 191) && (c < 224)) {
                c2 = utfString.charCodeAt(i + 1);
                string += String.fromCharCode(((c & 31) << 6) | (c2 & 63));
                i += 2;
            } else {
                c2 = utfString.charCodeAt(i + 1);
                c3 = utfString.charCodeAt(i + 2);
                string += String.fromCharCode(((c & 15) << 12) | ((c2 & 63) << 6) | (c3 & 63));
                i += 3;
            }
        }
        return string;
    }
};

四、Base64.js编码/解码示例

Base64.js提供了Base64编码/解码的函数，使用方法如下：

var encodedString = Base64.encode('hello world');// aGVsbG8gd29ybGQ=
var decodedString = Base64.decode(encodedString);// hello world

五、Base64.js URL编码/解码示例

Base64.js提供了对URL编码的支持，使用方法如下：

var encodedUrl = Base64.urlEncode('https://example.com?a=b&c=d');// aHR0cHM6Ly9leGFtcGxlLmNvbTphPWImYz1k
var decodedUrl = Base64.urlDecode(encodedUrl);// https://example.com?a=b&c=d

六、Base64.js Data URI编码/解码示例

Base64.js提供了Data URI编码的支持，使用方法如下：

// 编码
var dataURI = 'data:image/png;base64,' + Base64.encode(file);
// 解码
var fileData = Base64.decode(dataURI.replace(/^data:[\w\/]+;base64,/, ''));

七、Base64.js MIME类型编码/解码示例

Base64.js提供了MIME类型编码的支持，使用方法如下：

// 编码
var data = 'Test';
var mimeType = 'text/plain';
var encodedMime = 'data:' + mimeType + ';base64,' + Base64.encode(data);
// 解码
var decodedData = Base64.decode(encodedMime.split(',')[1]);