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常見(jiàn)對(duì)base64的認(rèn)知(不完全正確)

首先對(duì)base64常見(jiàn)的認(rèn)知，也是須知的必須有以下幾點(diǎn)*

• base64是一種圖片編碼方式，用一長(zhǎng)串超長(zhǎng)的字符串表示圖片
• 在加載的時(shí)候會(huì)直接以字符串的形式加載出來(lái)，減少了圖片加載的http請(qǐng)求
• 正常加載服務(wù)器靜態(tài)資源的時(shí)候都應(yīng)該是通過(guò)http請(qǐng)求回來(lái)，每加載一張圖片時(shí)需要發(fā)起一次http請(qǐng)求 ，http請(qǐng)求建立需要一定的時(shí)間，所以對(duì)于小圖而且出現(xiàn)頻次比較高的話，這樣的成本消耗其實(shí)是特別浪費(fèi)的
• 所以一般base64編碼適用于小圖片，出現(xiàn)頻次比較高的情況

當(dāng)然base64編碼也有一定的缺點(diǎn)

• 會(huì)增加圖片本上的大小，對(duì)于小圖來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)碼增加的大小和http請(qǐng)求發(fā)起的浪費(fèi)時(shí)間相比還是劃算的，但是對(duì)于大圖和出現(xiàn)次數(shù)比較少的情況，這種方法就有待商榷
• 當(dāng)然上面我現(xiàn)在項(xiàng)目這種問(wèn)題就很不合適，肯定需要尋求一個(gè)好的方式來(lái)解決掉這個(gè)問(wèn)題

多問(wèn)一個(gè)為什么，base64到底是個(gè)啥？

• base64是一種編碼方式，將二進(jìn)制編碼為64字符串組成的字符碼
• 標(biāo)準(zhǔn)的Base64并不適合直接放在URL里傳輸，因?yàn)閁RL編碼器會(huì)把標(biāo)準(zhǔn)Base64中的“/”和“+”字符變?yōu)樾稳纭?XX”的形式，而這些“%”號(hào)在存入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)還需要再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因?yàn)锳NSI SQL中已將“%”號(hào)用作通配符。
• 為解決此問(wèn)題，可采用一種用于URL的改進(jìn)Base64編碼，它在末尾填充'='號(hào)，并將標(biāo)準(zhǔn)Base64中的“+”和“/”分別改成了“-”和“_”，這樣就免去了在URL編解碼和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)時(shí)所要作的轉(zhuǎn)換，避免了編碼信息長(zhǎng)度在此過(guò)程中的增加，并統(tǒng)一了數(shù)據(jù)庫(kù)、表單等處對(duì)象標(biāo)識(shí)符的格式。
• 另有一種用于正則表達(dá)式的改進(jìn)Base64變種，它將“+”和“/”改成了“!”和“-”，因?yàn)椤?”,“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正則表達(dá)式中都可能具有特殊含義。
• 此外還有一些變種，它們將“+/”改為“-”或“.”（用作編程語(yǔ)言中的標(biāo)識(shí)符名稱）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。
• Base64要求把每三個(gè)8Bit的字節(jié)轉(zhuǎn)換為四個(gè)6Bit的字節(jié)（38 = 46 = 24），然后把6Bit再添兩位高位0，組成四個(gè)8Bit的字節(jié)，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)換后的字符串理論上將要比原來(lái)的長(zhǎng)1/3。

ok，我承認(rèn)以上都是百度出來(lái)了，接下來(lái)談?wù)勎易约旱恼J(rèn)識(shí)，哈哈

直接掏個(gè)例子吧，比如，原生js是自帶base64的編碼方法的

var b = Buffer.from('asdasds'); //buffer 是js里面專門存放二進(jìn)制的緩存區(qū)，暫時(shí)理解創(chuàng)建一個(gè)二進(jìn)制變量
var s = b.toString('base64');
console.log(s)
//  YXNkYXNkcw==

按照我們的思路實(shí)現(xiàn)一下

• base64是針對(duì)二進(jìn)制對(duì)象進(jìn)行編碼，所以我們要將字符轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼
• base64 是用64個(gè)字符表示二進(jìn)制，2的6次方 = 64，所以base64的字符其實(shí)是每6個(gè)二進(jìn)制位為單位，但是一個(gè)字節(jié)是8bit，如果不滿6的倍數(shù)要往 字節(jié)轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制編碼后面補(bǔ)0，比如如果是兩個(gè)個(gè)字符
  'ac' =》 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為：'0110 0001 0110 0010' =》
  如果要將這兩個(gè)字符進(jìn)行base64編碼，但是base64僅支持6位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為一個(gè)字符，
  截取之后就是=》 011000 010110 0010
  那最后面的4位二進(jìn)制不夠轉(zhuǎn)碼，所以會(huì)在后面默認(rèn)補(bǔ)零
• 補(bǔ)碼完成之后開(kāi)始轉(zhuǎn)碼 從000000 到111111分別對(duì)應(yīng)ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/=64個(gè)字符中的一個(gè)
• 轉(zhuǎn)碼完成

轉(zhuǎn)換字符為二進(jìn)制數(shù)

function toBinary (str){
    let tempResult = [];
    let result = [];
    // 分割字符
    str.split('').forEach(element => {
        //轉(zhuǎn)二進(jìn)制
        let binaryElement = element.charCodeAt().toString(2)
        //由于js原生方法轉(zhuǎn)二進(jìn)制如果前面是0可能會(huì)不滿8位，所以前面補(bǔ)0，轉(zhuǎn)為8位的對(duì)應(yīng)ascii碼二進(jìn)制
        binaryElement = binaryElement.length === 8 ? binaryElement : ('0' + binaryElement)  //不足8位的二進(jìn)制碼在前面補(bǔ)0
        tempResult.push(binaryElement);
    });
    let index = 0;
    // 不滿3個(gè)字符往后面補(bǔ)滿3個(gè)字符（3個(gè)字符（24個(gè)二進(jìn)制位）是6和8的最小公倍數(shù)）
    while(tempResult.length % 3 != 0){
        tempResult.push('00000000')
    }
    console.log(tempResult.length)
    return tempResult.join('');
}
let binary = toBinary('asdasds');

那么就是第一步和第二步實(shí)現(xiàn)了

二進(jìn)制轉(zhuǎn) base64字符串

//將字符串存為數(shù)組
let KEYCODE = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/=".split(''); 

function toBase64 (binary){
    console.log(binary);
    let tempResult = [];
    let result = [];
    let index = 0;
    // 每6位切割二進(jìn)制
    while(index+6 < binary.length){
        tempResult.push(binary.slice(index,index+6))
        index = index + 6 ;
    }
    //不滿6位的前面補(bǔ)0
    console.log(binary.slice(index,index+6))
    tempResult.push(("000000" + binary.slice(index,index+6)).substr( -6 ));
    tempResult.forEach(element => {
        //將二進(jìn)制轉(zhuǎn)為數(shù)組下標(biāo)
        let index = parseInt(element,2);
        //獲取對(duì)應(yīng)下標(biāo)字符串
        result.push(index === 0 ? '=' : KEYCODE[index])
    });
    //字符串拼接
    return result.join('')
}
let a = toBase64(binary);
console.log(a);

//  YXNkYXNkcw==

到這里基本就實(shí)現(xiàn)了，結(jié)果跟原生的方法打印的是一樣的

但是也存在一些問(wèn)題和改進(jìn)

• 對(duì)于中文字符和特殊字符的支持

  javascript中的中文都是默認(rèn)utf-16編碼，但是網(wǎng)頁(yè)中編碼格式基本都是UTF-8,然而即便我們用UTF-8格式保存了HTML文件，但是其中的中文字符依然是以UTF-16的形式保存的。所以我們首先要將中文字符轉(zhuǎn)化為utf-8，然后再轉(zhuǎn)二進(jìn)制，最后即可用上面的方法進(jìn)行編碼
  代碼如下：

  var utf16ToUtf8 = function (utf16Str) {
  var utf8Arr = [];
  var byteSize = 0;
  var tempList = [];
  for (var i = 0; i < utf16Str.length; i++) {
      //獲取字符Unicode碼值
      var code = utf16Str.charCodeAt(i);
  
      //如果碼值是1個(gè)字節(jié)的范圍，則直接寫入
      if (code >= 0x00 && code <= 0x7f) {
          byteSize += 1;
          utf8Arr.push(code);
  
          //如果碼值是2個(gè)字節(jié)以上的范圍，則按規(guī)則進(jìn)行填充補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換
      } else if (code >= 0x80 && code <= 0x7ff) {
          byteSize += 2;
          utf8Arr.push((192 | (31 & (code >> 6))));
          utf8Arr.push((128 | (63 & code)))
      } else if ((code >= 0x800 && code <= 0xd7ff)
          || (code >= 0xe000 && code <= 0xffff)) {
          byteSize += 3;
          utf8Arr.push((224 | (15 & (code >> 12))));
          utf8Arr.push((128 | (63 & (code >> 6))));
          utf8Arr.push((128 | (63 & code)))
      } else if(code >= 0x10000 && code <= 0x10ffff ){
          byteSize += 4;
          utf8Arr.push((240 | (7 & (code >> 18))));
          utf8Arr.push((128 | (63 & (code >> 12))));
          utf8Arr.push((128 | (63 & (code >> 6))));
          utf8Arr.push((128 | (63 & code)))
      }
  }
  var toBin = (n) => {
  if(n == 0) return '0';
      var res = '';  
      while(n != 0) {
          res = n % 2 + res
          n = parseInt(n / 2)
          }  
      return res;
  }
  utf8Arr.forEach(element => {
     tempList.push(toBin(element)) 
  });
  return tempList.join('')
  }
  

• 如何對(duì)圖片base64編碼進(jìn)行實(shí)現(xiàn)

  圖片的話，要用到canvas ，將圖片轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制流，然后再掉用上述的編碼方法

下一次

• 可以嘗試圖片的base64編碼
• 可以做解碼過(guò)程