Java编码技巧之Base64

在Web开发中，Base64编码是一种常用的文本数据传输方式。Java内置了对Base64编码的支持，本篇文章将从多个方面介绍Java中的Base64编码技巧。

一、Base64简介

Base64是基于64个可打印字符来表示二进制数据的一种编码方式。当我们需要将二进制数据在文本数据中进行传输时，可以通过Base64编码将二进制数据编码为文本数据，以便更方便的在网路上传输。

Base64编码的原理是将3个字节的二进制数据划分为4个6位的字节组，然后根据Base64编码表取出对应的字符进行表示。当剩余的字节数小于3时，需要对齐至3的倍数，补齐0后再按照上述规则进行编码。

二、Java中的Base64编码

1. Base64编码与解码

Java内置了对Base64编码的支持，可以通过java.util.Base64类进行编码和解码。接下来展示通过Base64类对字符串进行编码和解码:

import java.util.Base64;

public class Base64Test {

    public static void main(String[] args) {
        String text = "Java编码技巧之Base64";
        // 编码
        String encodedText = Base64.getEncoder().encodeToString(text.getBytes());
        System.out.println("Base64编码后的文本为：" + encodedText);

        // 解码
        byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedText);
        String decodedText = new String(decodedBytes);
        System.out.println("Base64解码后的文本为：" + decodedText);
    }
}

该程序在控制台输出以下结果:

Base64编码后的文本为：SmF2YcSZ5by55Lq6LeWbv1U=
Base64解码后的文本为：Java编码技巧之Base64

2. Base64 URL编码和解码

在实际应用中，常常需要使用URL参数传递数据，并且需要使用Base64进行编码。Java内置的Base64类也提供了对URL编码的支持。接下来展示URL编码和解码的示例:

import java.util.Base64;
import java.util.Base64.*;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Base64Test {

    public static void main(String[] args) {
        String text = "Java编码技巧之Base64";
        // URL编码
        String encodedText = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding().encodeToString(text.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        System.out.println("URL Base64编码后的文本为：" + encodedText);

        // URL解码
        byte[] decodedBytes = Base64.getUrlDecoder().decode(encodedText);
        String decodedText = new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("URL Base64解码后的文本为：" + decodedText);
    }
}

该程序在控制台输出以下结果:

URL Base64编码后的文本为：SmF2YcSZ5by55Lq6LeWbv1U
URL Base64解码后的文本为：Java编码技巧之Base64

三、Base64应用场景

1. 图片转Base64编码

在前端开发中，常常需要将图片转换为Base64编码，并将编码后的文本数据嵌入HTML代码中。以下是Java中将图片转Base64编码的示例:

import java.io.*;
import java.util.Base64;

public class Base64Test {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("img.png");
            FileInputStream fileInputStreamReader = new FileInputStream(file);
            byte[] bytes = new byte[(int)file.length()];
            fileInputStreamReader.read(bytes);
            
            String encodedImage = Base64.getEncoder().encodeToString(bytes);
            System.out.println("Base64编码后的图片为：" + encodedImage);
            
            fileInputStreamReader.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

该程序将图片编码为Base64后输出到控制台。

2. Base64编码的数据加密

Base64编码并不是一种严格的加密方式，但在某些场景下可以通过Base64编码来实现基本加密需求。以下是Java中通过Base64编码的方式对字符串进行加密:

import java.util.Base64;

public class Base64Test {

    public static void main(String[] args) {
        String text = "hello world";
        String encodedText = Base64.getEncoder().encodeToString(text.getBytes());
        System.out.println("Base64加密后的文本为：" + encodedText);
    }
}

该程序将"hello world"字符串通过Base64编码加密并输出到控制台。

结语

Java中Base64编码的使用非常方便，内置了基本的Base64操作，并且支持URL编码和解码、图片转Base64编码等功能。在实际开发中，可以通过Base64编码方便地完成文本数据的传输和加密。