Base64編碼中為什么會有等號

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Base64編碼中為什么會有等號(=)

如果對字符串"ab"進行Base64編碼，得到的結果將是：YWI=，結果中為什么會出現=呢，這就需要了解一下base64編碼背后的原理。

Base64是一種便于網絡傳輸的字節碼編碼方式，之所以叫Base64是由于它的編碼結果是由64個可打印字符組成，這些字符在不同系統間是通用的。

64個字符如下表所示

大家可以看到這里面并沒 '=' 這個字符，這是因為 ’=‘ 其實是填充字符。

如果需要表示上面的64個字符，那么需要6bit，也就是2^6=64，base64的核心思想就是，將3個

字節拆分成4個6bit，然后對每個6bit的高位補2個0，構成1個字節。也即是每3個字節最終結果將變成4個字節。

如果原始字符串的字節數不是3的整數倍，那么就用0來填充，用來填充的0就被編碼成了'='，這就是出現=的原因，并且只會出現在結果出，如果原始字符剛好是3字節的整數倍，那么就沒有等號了。

回到開頭的例子，我們看下ab是如何計算得到YWI=的。

• 1、ab對應的ascaii編碼的二進制表示為：011000001 01100010

• 2、由于只有兩個字節，需要填充到3個字段，也就是：011000001 01100010 00000000

• 3、拆分成四個6bit：011000 010110 001000 000000

• 4、高位補兩個0，變成四字節：00011000 00010110 00001000 00000000

• 5、按照上表的對應關系：24-Y 22-W 8-I 填充-=， 也即是YWI=。

需要注意填充的0是要被轉化成=，而不是上表中的A。

順便附上golang示例代碼

func main() {
    str := "ab"
    // base64編碼
    encodedStr := base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(str))
    fmt.Println(encodedStr) // YWI=
    // base64解碼
    decodeStr, _ := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedStr)
    fmt.Println(string(decodeStr)) // ab
}

如果不希望保留填充的=，可以在編碼后去掉，解碼前填充上

示例代碼如下：

func main(){
    str := "ab"
	// base64編碼
	encodedStr := base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(str))
	encodedStr = strings.TrimRight(encodedStr, "=") // 去掉填充的=
	fmt.Println(encodedStr) // YWI
	// 解碼時，長度不是4的倍數，需要用=填充
	i := len(encodedStr) % 4
	if i != 0 {
		encodedStr += strings.Repeat("=", 4-i) 
	}
	// base64解碼
	decodeStr, _ := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedStr)
	fmt.Println(string(decodeStr)) // ab
}

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