base64加密算法详解，以及使用时可能出现的问题

1、base64加密算法

1、加密算法简述

base64：因为HTTP协议是文本协议，传输信息时只支持可打印字符，所以为了使HTTP协议能够支持传输图片、文件等等数据，只能先将数据转换成base64的字符串来保存。
可打印字符：ASCII码中一共有128个字符（0-127），其中只有32-126这95个字符属于可打印字符，base64选取的64个字符是A-Z，a-z，0-9，+ 和 /。如下所示，1就是B，63就是/，另外还有一个 = 号用于标识结尾（不一定都有，后面会解释）。

        /*** This array is a lookup table that translates 6-bit positive integer* index values into their "Base64 Alphabet" equivalents as specified* in "Table 1: The Base64 Alphabet" of RFC 2045 (and RFC 4648).*/private static final char[] toBase64 = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M','N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z','a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm','n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z','0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '+', '/'};

原理：算法将这64个字符通过6位来一一对应起来，表示为000000-111111。然后将三个字节的数据拆分成4份分别使用这64个字符来表示。也就是说通过base64加密后，每三个字符都会最终变成四个字符。

2、使用方法

使用的是java.util.Base64提供的方法，加解密分别对应的是Base64中的两个内部类，需要jdk版本至少大于等于1.8。
加密：

//从流中获取到的字节数组
byte[] bytes = new byte[3072];
Base64.getEncoder().encodeToString(bytes);

解密：

//使用base64将流加密之后的字符串
StringBuilder encode = new StringBuilder();
Base64.getDecoder().decode(encode.toString());

3、简单实现

    public static void main(String[] args) {long t1 = System.currentTimeMillis();BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\1.pdf"));  //读取数据bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("F:\\6.pdf")); //写数据byte[] bytes = new byte[3072];        //字节数组byte[] decode;StringBuilder encode = new StringBuilder();while (bis.read(bytes) != -1) { //读取到字节数组中System.out.println("读取...");encode.append(Base64.getEncoder().encodeToString(bytes));  //每次将加密后的字符串追加到encode中}decode = Base64.getDecoder().decode(encode.toString());     //将encode解密bos.write(decode);   //写到文件中System.out.println("end...");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (bis != null) {bis.close();}if (bos != null) {bos.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}long t2 = System.currentTimeMillis();System.out.println(t2 - t1);}

4、注意事项

如果加密的字节数不是3的倍数呢？

比如最后只剩下一个字节了。base64首先将后面两个字节全部使用0来代替，将这个字节前6位放入一个空间，后两位放入一个空间，然后低位补0。并且使用 = 号来标识，如果刚好是3的倍数的话就不需要补0操作，自然也就不会有 = 号。

一个字节
11111111先补成三个字节
11111111 00000000 00000000分割成四个6位的字符
111111 110000 000000 000000
63      48      0       0加密后的结果
\w==

能不能分批加密

可以发现，上面的简单测试用例就是使用的分批加密，然后统一解密的方式。主要为了防止文件过大，转换成byte数组后超出了常数的大小而报错。而使用分批加密必须要注意的点就是需要以3的倍数来获取流的数据，否则加密出来的结果带有=号，在解密时会出现解密出错的情况。

byte[] bytes = new byte[3072]; //每次取用的大小必须是3的倍数

加解密的大小不一致

如果不是分批读取的话，是不会存在这种情况的，查看是否对文件的写操作是追加情况。
如果是分批操作，如果数据源是使用多个字节代替一位字符的情况，就有可能取数据的时候取得不完整而导致加解密后得大小不一致，推荐使用1024的倍数来取数据。