编码与解码

计算机的编码

我们知道，在计算机的内部，所有的数据和指令，都是以二进制的形式存储的，只有0和1两种状态。

但是0和1并不符合人类的阅读习惯，所以我们要有一个转换。有多种不同的转换方式，对应多种编码标准。例如，在ASCII编码中，一共有128个编码，例如大写的字母A对应的二进制编码是01000001，十进制表示为65。

不同的编码方式对同一段二进制编码的理解方式是不同的，除了ASCII编码外还有UTF-8，UTF-16，GBK等，这里不再一一赘述。

base64编码

base64编码是将二进制表示成文本的一种方式，把3字节的二进制数据，6个bit一组，用一个整数表示，对应的整数范围是[0, 63]，然后把这些整数用A~Z、a~z、0~9、+、/、=这些字符表示，0~25对应A~Z，26~51对应a~z，52~61对应0~9，+和/对应62、63。

从Java 8开始，Java对base64提供了原生支持。

@Test
public void testEncode1() {
    String originalInput = "ABC";
    final String s = Base64.getEncoder().encodeToString(originalInput.getBytes());
    System.out.println(s);
}

如果字节数不是3的整数倍，就在末尾补0x00，缺几个就补几个，这些补的0x00在编码后用=表示，如下代码会输出：QUI=。

@Test
public void testEncode2() {
    String b = "AB";
    final String s2 = Base64.getEncoder().encodeToString(b.getBytes());
    System.out.println(s2);
}

由于邮件网关开始设计的时候，只支持ASCII编码，所以如果需要传递非ASCII的内容，只能通过base64编码以后发送，收到邮件后再对邮件进行解码。所以base64的主要目的是把二进制的信息转化成文本信息进行处理，缺点是会把原来的信息膨胀三分之一。

base64是一种编码算法，并不是一种加密算法。如果把编码的字符改成16个，就成了base16编码算法，不过这样的编码效率会更低。同样的，我们还可以有base85编码算法，这种编码算法比base64编码效率更高，不过不太常用。