Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit位元組代碼的編碼方式之一，在瞭解Base64編碼之前，先瞭解幾個基本概念：位、位元組。 位："位(bit)"是電腦中最小的數據單位。每一位的狀態只能是0或1； 位元組：8個二進位位構成1個"位元組(Byte)"，位元組是存儲空間的基本計量單位。1個位元組可以儲存1個 ...
Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit位元組代碼的編碼方式之一，在瞭解Base64編碼之前，先瞭解幾個基本概念：位、位元組。
位："位(bit)"是電腦中最小的數據單位。每一位的狀態只能是0或1；
位元組：8個二進位位構成1個"位元組(Byte)"，位元組是存儲空間的基本計量單位。1個位元組可以儲存1個英文字母，2個位元組可以存儲1個漢字；
Base64編碼的作用
因為有些網路傳送渠道並不支持所有的位元組，例如傳統的郵件只支持可見字元的傳送，像ASCII碼的控制字元就不能通過郵件傳送。這樣就受到了很大的限制，比如圖片二進位流的每個位元組不可能全部是可見字元，所以就傳送不了。最好的方法就是在不改變傳統協議的情況下，開闢一種新的方案來支持二進位文件的傳送。把不可見字元用可見字元來表示。而Base64就是一種基於64個可見字元來表示二進位數據的表示方法。
擴展：不可見字元其實並不是不顯示，只是這些字元在屏幕上顯示不出來，比如：換行符、回車、退格......字元。
Base64編碼的原理
Base64可以將ASCII字元串或者是二進位編碼成只包含A—Z，a—z，0—9，+，/ 這64個字元（ 26個大寫字母，26個小寫字母，10個數字，1個+，一個 / 剛好64個字元）。這64個字元用6個bit位就可以全部表示出來，一個位元組有8個bit 位，那麼還剩下兩個bit位，這兩個bit位用0來補充。其實，一個Base64字元仍然是8個bit位，但是有效部分只有右邊的6個 bit，左邊兩個永遠是0。
Base64的編碼規則是將3個8位位元組(3×8=24位)編碼成4個6位的位元組(4×6=24位)，之後在每個6位位元組前面，補充兩個0，形成4個8位位元組的形式，那麼取值範圍就變成了0~63。又因為2的6次方等於64，所以每6個位組成一個單元。
擴展：1、為什麼取值範圍是0~63？
可以回顧一下二進位轉換10進位的方法：
最小的二進位：00000000轉換為10進位的結果是0；
最大的二進位：00111111轉換為10進位的結果是：
0×27+0×26+1×25+1×24+1×23+1×22+1×21+1×20 = 63
Base64將3個位元組轉變為4個位元組，因此，編碼後的代碼量（以位元組為單位）約比編碼前的代碼量多了1/3。如果代碼量正好是3的整數倍，那麼恰好多了1/3。但如果不是，那麼，當多出的代碼量不是3的整數倍時，代碼量除以3的餘數就是2或者1。轉換的時候，結果不夠6位的用0來補上相應的位置，之後再在6位的前面補兩個0。轉換完空出的結果就用就用“=”來補位，總之要保證最後編碼出來得位元組數是4的倍數。
2、為什麼要保證最後編碼出來的位元組數是4的倍數？
因為Base64編碼時，是將3個位元組轉變為4個位元組，最終得到的位元組數必然是4的倍數
Base64編碼的一個主要目的，是把任何字元都用“可視”字元表現出來。先把字元串拆開，成為六位二進位（前兩位補零）的形式，這樣每個字元的範圍都在0-63之間了。再用BASE64的編碼表，把取值範圍在0-63的字元變成“可視”字元。如果不加零或只加一個零，那麼取值範圍就會是0-255或0-127，BASE64的編碼表就要重新規定了。
擴展：為什麼取值範圍限制在0~63而不是0~255或者0~127？
估計可見字元有限，沒有那麼多的可見字元或者是Base64編碼的規則、約定
下圖是Base64編碼對照表，數值代表字元的索引，這個是標準Base64協議規定的，不能更改。
舉例：
例1：
字元：SLF
對應ASCII碼：S:83 L:76 F:70
轉換成對應的二進位：
83：01010011、76：01001100、70：01000110
為瞭解釋更加清晰，以下圖示例：
通過Base64線上編碼驗證，得出結果是正確的。
例2：
字元：M
對應ASCII碼：M：77
轉換成對應的二進位：
77：01001101
轉換結果：
通過Base64線上編碼驗證，得出結果是正確的。
總結：Base64編碼並不是真正的加密方式，它只是從二進位到字元的轉換過程，說Base64編碼是加密方法，只是因為經過Base64編碼之後，讓人一眼看上去不知道什麼內容而已。
