一、背景

       早期的一些传输协议，例如传输邮件的SMTP协议，只能传输可打印的ASCII字符（ASCII码的范围是0~127）。导致原本8Bit字节码（范围是0~255）超出了可用范围。

       例如：当邮件传输图片资源的时候，某一个Byte是10111100B,对应的十进制数是188，不在ASCII码的范围内，因此无法被传输。此时，Base64编码应运而生，它利用6bit字符表示了原本的8bit字符，可以把ASCII码范围之外的字符转换成可打印的6bit字符。

二、Base64编码

2.1、名称由来

Base64 是一种编码算法，为什么叫Base64呢？因为它只支持64个可打印字符，Base64编码表如下图所示;

2.2、为什么是64？

ASCII码的范围是0~127，其中0~31和127这33 个字符属于控制字符，剩下的95个字符属于可打印字符，包含数组、字母大小写、常用符号。

64是2的6次方，n个二进制数被6位6位的等分。

如果选择7等分：2^7=128，没有那么多的可打印字符；如果选择5等分：2^=32，这样的话会有很多字符资源未使用，浪费资源。

2.3、原理

Base64是如何编码与解码的呢？

编码：

1）把:待转换的数据每三个字节分为一组，每个字节是8bit，那么3个字节一共就是24bit

2）将得到的24bit再每6bit一组，一共得到4组数据

3）在每组前加00，得到4个8bit数据

4）根据Base64编码表获得数据

问题1：如果待转换的数据不是3的整数倍怎么办？

答：多于的8bit中，前6bit作为一个Base64字符，剩下的2bit最为第二个Base64字符的前两位，后0补齐即可。至于第三第四个Base64字符，没有匹配的8bit字符，那么就使用"="字符填充。如下图所示：

发现：Base64字符表中的字符原本用6个bit就可以表示，现在前面添加2个0，变为8个bit，会造成一定的空间浪费。因此，Base64编码之后的文本，要比原数据长大约三分之一。

解码：

解码也是同样的道理。

补充：Base64只是编码算法，并不是加密算法，任何人都可以将Base64编码的结果解码成唯一的原数据。