Java編碼技巧之Base64

在Web開發中，Base64編碼是一種常用的文本數據傳輸方式。Java內置了對Base64編碼的支持，本篇文章將從多個方面介紹Java中的Base64編碼技巧。

一、Base64簡介

Base64是基於64個可打印字符來表示二進制數據的一種編碼方式。當我們需要將二進制數據在文本數據中進行傳輸時，可以通過Base64編碼將二進制數據編碼為文本數據，以便更方便的在網路上傳輸。

Base64編碼的原理是將3個字節的二進制數據劃分為4個6位的字節組，然後根據Base64編碼表取出對應的字符進行表示。當剩餘的字節數小於3時，需要對齊至3的倍數，補齊0後再按照上述規則進行編碼。

二、Java中的Base64編碼

1. Base64編碼與解碼

Java內置了對Base64編碼的支持，可以通過java.util.Base64類進行編碼和解碼。接下來展示通過Base64類對字符串進行編碼和解碼:

import java.util.Base64;

public class Base64Test {

    public static void main(String[] args) {
        String text = "Java編碼技巧之Base64";
        // 編碼
        String encodedText = Base64.getEncoder().encodeToString(text.getBytes());
        System.out.println("Base64編碼後的文本為：" + encodedText);

        // 解碼
        byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedText);
        String decodedText = new String(decodedBytes);
        System.out.println("Base64解碼後的文本為：" + decodedText);
    }
}

該程序在控制台輸出以下結果:

Base64編碼後的文本為：SmF2YcSZ5by55Lq6LeWbv1U=
Base64解碼後的文本為：Java編碼技巧之Base64

2. Base64 URL編碼和解碼

在實際應用中，常常需要使用URL參數傳遞數據，並且需要使用Base64進行編碼。Java內置的Base64類也提供了對URL編碼的支持。接下來展示URL編碼和解碼的示例:

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編碼技巧之Base64";
        // URL編碼
        String encodedText = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding().encodeToString(text.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        System.out.println("URL Base64編碼後的文本為：" + encodedText);

        // URL解碼
        byte[] decodedBytes = Base64.getUrlDecoder().decode(encodedText);
        String decodedText = new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("URL Base64解碼後的文本為：" + decodedText);
    }
}

該程序在控制台輸出以下結果:

URL Base64編碼後的文本為：SmF2YcSZ5by55Lq6LeWbv1U
URL Base64解碼後的文本為：Java編碼技巧之Base64

三、Base64應用場景

1. 圖片轉Base64編碼

在前端開發中，常常需要將圖片轉換為Base64編碼，並將編碼後的文本數據嵌入HTML代碼中。以下是Java中將圖片轉Base64編碼的示例:

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編碼後的圖片為：" + encodedImage);
            
            fileInputStreamReader.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

該程序將圖片編碼為Base64後輸出到控制台。

2. Base64編碼的數據加密

Base64編碼並不是一種嚴格的加密方式，但在某些場景下可以通過Base64編碼來實現基本加密需求。以下是Java中通過Base64編碼的方式對字符串進行加密:

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加密後的文本為：" + encodedText);
    }
}

該程序將”hello world”字符串通過Base64編碼加密並輸出到控制台。

結語

Java中Base64編碼的使用非常方便，內置了基本的Base64操作，並且支持URL編碼和解碼、圖片轉Base64編碼等功能。在實際開發中，可以通過Base64編碼方便地完成文本數據的傳輸和加密。