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### 一、base64定义
[维基百科](https://zh.wikipedia.org/wiki/Base64) 上定义Base64是一种基于64个可打印字符(可见字符)来表示二进制数据的表示方法。由于 2^6 =64 ,所以每6个比特为一个单元,对应某个可打印字符。3个字节有24个比特,对应于4个Base64单元,即3个字节可由4个可打印字符来表示。它可用来作为电子邮件的传输编码。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、数字0-9,这样共有62个字符,此外两个可打印符号在不同的系统中而不同。一些如uuencode的其他编码方法,和之后BinHex的版本使用不同的64字符集来代表6个二进制数字,但是不被称为Base64。
所谓Base64,就是说选出64个字符----小写字母a-z、大写字母A-Z、数字0-9、符号"+"、"/"(再加上作为垫字的"=",实际上是65个字符)----作为一个基本字符集。然后,其他所有符号都转换成这个字符集中的字符。
### 二、js中 base64格式的编码和解码
#### 1. `btoa()`转码 和 `atob()` 解码
js中提供了`btoa()`转码 和 `atob()` 解码的方法处理 Base64格式
例如我们将 `http://webxiaoma.com/assets/images/manong.jpg` 进行编码和解码
```JavaScript
let url = "http://webxiaoma.com/assets/images/manong.jpg"
let btoaStr = btoa(url) // 将url编码为Base64格式
//aHR0cDovL3dlYnhpYW9tYS5jb20vYXNzZXRzL2ltYWdlcy9tYW5vbmcuanBn
let atobStr = atob(btoaStr) //将Base64格式解码
//http://webxiaoma.com/assets/images/manong.jpg
```
#### 2. `btoa()`转码 和 `atob()` 解码的中文问题
当我们要将中文编码为`Base64`格式后,在进行解码是会乱码,而在谷歌浏览器上在编码中文时会直接报错
```JavaScript
let url = "你好"
let btoaStr = btoa(url) // 在谷歌浏览器上报错
```
我们这时需要借助 `encodeURIComponent` 和 `decodeURIComponent` 转义中文字符,这里是由于` btoa `仅支持 `A`SCII` 字符序列,如果通过 `encodeURIComponent` 将中文字符编码成ASCII字符序列,再通过 btoa 进行 base64 编码。
```JavaScript
let url = "你好"
let btoaStr = encodeURIComponent(btoa(url)) //编码: JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE
let atobStr = decodeURIComponent(atob(btoaStr)) // 解码: 你好
```
### 三、Base64编码的原理
> 第一步,将每三个字节作为一组,一共是24个二进制位。
> 第二步,将这24个二进制位分为四组,每个组有6个二进制位。
> 第三步,在每组前面加两个00,扩展成32个二进制位,即四个字节。
> 第四步,根据下表,得到扩展后的每个字节的对应符号,这就是Base64的编码值。
![Base64索引表](https://webxiaoma.github.io/img/biao.jpg)
这里需要注意的是当字节数不足三个字节时,则这样处理:
1. 二个字节的情况:将这二个字节的一共16个二进制位,按照上面的规则,转成三组,最后一组除了前面加两个0以外,后面也要加两个0。这样得到一个三位的Base64编码,再在末尾补上一个"="号。
比如,"Ma"这个字符串是两个字节,可以转化成三组00010011、00010110、00010000以后,对应Base64值分别为T、W、E,再补上一个"="号,因此"Ma"的Base64编码就是TWE=。
2. 一个字节的情况:将这一个字节的8个二进制位,按照上面的规则转成二组,最后一组除了前面加二个0以外,后面再加4个0。这样得到一个二位的Base64编码,再在末尾补上两个"="号。
比如,"M"这个字母是一个字节,可以转化为二组00010011、00010000,对应的Base64值分别为T、Q,再补上二个"="号,因此"M"的Base64编码就是TQ==。
### 参考文献
[Base64笔记](http://www.ruanyifeng.com/blog/2008/06/base64.html)