從多個方面詳細闡述base64解析

一、什麼是base64編碼和解碼

在計算機領域中，常常需要在網路中傳輸二進位數據，但是某些傳輸途中（例如：電子郵件、HTTP文本協議（HTTP）等）只支持 ASCII 字符集，這就需要將二進位數據編碼成 ASCII 字符集所支持的字元。

base64編碼採用64個可列印字元來表示二進位數據，生成出來的碼可以用於在URL或者網頁上直接傳輸而不會造成數據的損失。

在base64編碼演算法中，將3個位元組的二進位數據編碼為4個字元，使傳輸數據量縮小約三分之一。這種編碼方式常用於郵件傳輸，以便將8位位元組的數據用只有6位有效位的ASCII字元代替，通常用於處理位元組序列，即通常所說的二進位數據。

二、base64編碼過程

base64編碼的過程可以簡單的概括為以下幾步：

1. 將需要傳輸的數據按3個一組進行劃分
2. 將劃分出來的3個字元轉換為ASCII字元
3. 將ASCII字元轉換為對應的6位二進位數
4. 將轉換後的6位二進位數拼成一個二進位字元串
5. 將拼接好的二進位字元串每6位一個位元組，不足的在後面補上0，生成的一個一個位元組的數據就是傳輸的數據
6. 如果最後一組不足3個字元，用=表示缺少的字元

三、base64解碼過程

base64解碼的過程可以簡單的概括為以下幾步：

1. 將base64編碼的字元串每4個一組進行劃分
2. 將劃分出來的4個字元轉換為對應的6位二進位數
3. 將轉換後的6位二進位數拼成一個二進位字元串
4. 將拼接好的二進位字元串每8位一個位元組，生成的一個一個位元組的數據就是解碼後的數據
5. 如果解碼後的數據中間存在0，說明解碼失敗

四、base64常見應用場景

base64常見應用場景包括：

1. 在URL、Cookie、網頁的傳參過程中，二進位轉換成可列印字元，防止數據被截斷或丟失。

2. 在郵件傳輸的過程中，由於email只支持ASCII編碼，採用base64轉換成ASCII碼，從而進行傳輸。

3. 在圖片、音頻和視頻文件的傳輸中，為了讓它們能夠在網路上自由傳播，base64編碼成字元串的形式。同時也可以將圖片直接編譯成base64的文本放入html當中，減少http請求，加快速度。

五、base64實現代碼示例

以下是Node.js中base64編解碼的示例代碼：

// Node.js中base64編碼
const encodedString = Buffer.from('Hello World').toString('base64');
console.log(encodedString); // "SGVsbG8gV29ybGQ="

// Node.js中base64解碼
const decodedData = Buffer.from('SGVsbG8gV29ybGQ=', 'base64').toString('ascii');
console.log(decodedData); // "Hello World"