Java工程師處理Base64字符串

一、Base64 字符串的概述

在計算機領域中，base64 是一種用64個字符來表示任意二進制數據的方法。因為一些系統只支持純文本，如電子郵件等，但二進制數據又包括很多無法打印的字符，所以為了在這些系統中也能處理二進制數據，就將二進制數據轉成了可打印的字符，這就是 Base64 編碼。Base64 常用於在網絡上傳輸文件，圖片等二進制數據。

java.util.Base64 是 Java 8 提供的一個用於處理 Base64 的工具類，可以進行編碼和解碼操作。在 Java 中常用的有兩種 Base64 編碼方式：基本編碼和 URL 編碼。基本編碼是最常用的一種，它用字符「ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/」來表示二進制數據。而 URL 編碼是一種簡化版的編碼，具有適合放入 URL 和其他文本傳輸介質中的特點，其替換字符為「-」和「_」。

二、使用 java.util.Base64 進行 Base64 編碼和解碼操作

現在我們來看看如何使用 java.util.Base64 進行 Base64 編碼和解碼操作。下面是基本編碼的示例代碼：

import java.util.Base64;

public class Base64Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 編碼操作
        String s = "Base64 編碼示例";
        byte[] b = s.getBytes();
        String encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString(b);
        System.out.println("Base64 編碼：" + encodedString);

        // 解碼操作
        byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedString);
        String decodedString = new String(decodedBytes);
        System.out.println("Base64 解碼：" + decodedString);
    }
}

執行上面的代碼，輸出應該為：

Base64 編碼：QmFzZTY0IOe8l+aWkumZp+WuieWFsOeahOWNoO+8pOWxiw==
Base64 解碼：Base64 編碼示例

同樣的，我們也可以使用 URL 編碼進行編碼操作。示例代碼如下：

// URL 編碼操作
String s = "Base64 編碼示例";
byte[] b = s.getBytes();
String encodedString = Base64.getUrlEncoder().encodeToString(b);
System.out.println("URL 編碼：" + encodedString);

執行上面的代碼，輸出應該為：

URL 編碼：QmFzZTY0IOe8l-aWkumZp-WuieWFsOeahOWNoO-8pOWxiw==

三、Base64 編碼在 Java Web 開發中的應用

在 Java Web 開發中，Base64 編碼也非常常用。比如，在發送郵件時，需要將報表或圖片等二進制數據轉成 Base64 編碼，並將其作為郵件的附件進行發送。Base64 編碼在前端也非常常用，比如在前端上傳圖片時，一般需要將圖片轉成 Base64 編碼，並將其放入數據中進行傳輸。

下面是一個將圖片轉成 Base64 編碼的示例代碼：

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Base64;

public class ImageToBase64Example {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String imagePath = "C:/test.jpg";
        File file = new File(imagePath);
        InputStream inputStream = new FileInputStream(file);
        byte[] bytes = new byte[(int)file.length()];
        inputStream.read(bytes);
        String encodedImage = Base64.getEncoder().encodeToString(bytes);
        System.out.println("圖片 Base64 編碼：" + encodedImage);
    }
}

執行上面的代碼，輸出應該為：

圖片 Base64 編碼：/9j/4AAQSkZJRgABAQEASABIAAD...

四、小結

Base64 是一種將二進制數據轉成可打印的字符的編碼方式，常用於網絡數據傳輸等。在 Java 8 中，可以使用 java.util.Base64 進行 Base64 的編碼和解碼操作，支持基本編碼和 URL 編碼。在 Java Web 開發中，Base64 編碼也非常常用，比如將二進制數據作為郵件附件發送，或者將圖片轉成 Base64 編碼進行傳輸等。