什麼是base64，base64與hex編碼，ascii編碼，utf-8編碼都是什麼關係
1 計算機開始之初，二進位制
計算機所用的語言是什麼呢？這個語言非常簡單，只有0和1兩種表示。0代表否，1代表是。通過0和1的各種組合，以及0和1之間的各種運算（位運算），計算機就能進行理解、分析這個世界，並幫助人類完成工作了。
但是0和1太簡單了，簡單到任何乙個簡單的數字都可能用一長串0和1來表示。舉了例子，如果讓計算機記住1000這個數，計算機就要記住11,1110,1000這麼長一串數字。計算機倒是好記，但是人類記不住啊… 有沒有一種方法，能夠讓計算機表示的資料短一點，好記一點呢？
2 hex編碼：縮短書寫，變得稍微可接受
hex就是最簡單的方法了。人類習慣於使用十進位制，畢竟人類有是個手指，十個一進製，挺好的！計算機本質上是二進位制，就0和1兩種數字的表示方法，所有其他可以直接轉換的表示方法中，進製只能有2這個數，不能有其他的數字。比如4,8,16就沒問題。其他的數字，不管怎麼折騰，轉換後也得是2^n形式。
想讓人類和計算機都能接受表示形式，8進製和16進製制都是可以接受的。8進製的話，只使用0-7折8個數字就好了。16進製制，光用數字是不夠了，還得用用其他的字元。然而，計算機畢竟是美國人發明的，他們覺得，乾脆，就16進製制：用0-9表示前10個數，後面的用a、b、c、d、e、f表示，不區分大小寫。這就是最簡單的hex編碼了。
hex的編碼原理是：把一長串二進位制數每4個分一組，如果位數不夠就在高位補0。4位數字一共只有16種情況，分別用0-9，a-f表示這16種情況。
3 ascii碼：要讓可讀性更強
hex編碼雖然好，但有個問題：從計算機上開啟個檔案，滿眼的十六進製制數，很頭大啊… 十六進製制還是不太好表示文字。能不能建立一種方法，能表示鍵盤打出來的全部英文本元、符號呢？鍵盤打不出來的字元，比如什麼回車啦，佔位啦，用特殊的符號表示。這樣一來，開啟乙個檔案，滿眼英文，豈不是很爽快…
美國作為計算機的始祖國家，自然要推出乙個這樣的標準**表。這就是美國資訊交換標準**，簡稱ascii碼表。這個碼表包括了數字、英文大小寫、符號、以及各種各樣的轉義字元，可以包含英文所用的全部功能。很快地，ascii碼稱為了國際標準，現在大家知道的編碼形式，都是與ascii碼相容的。
4 utf-8：解決除英語之外其他語言
這個碼表一出來，英語國家開心了…其他國家的腦袋疼了… 帶注音的符號怎麼辦？日語韓語怎麼辦？最為博大精深的中文怎麼辦… 於是，各個國家也推出了本國語言的編碼表。但是，為了能在計算機系統中通用，這些編碼表基本都與ascii碼相容。
最為知名的就是utf-8了。這個編碼又稱為萬國碼，顧名思義，就是支援包括中文簡體、中文繁體、日語、韓語等各種語言的編碼。這玩意太複雜了… 我就不細說了。
5 base64：多種編碼溝通的橋梁
既然每個國家都有自己的編碼表了，問題也就來了。現在都國際化了，我要用乙個支援本國語言的編碼系統，開啟另乙個編碼系統編碼的文字，會出現什麼情況呢？這就是亂碼了… 更為嚴重的是，隨著網際網路的出現，各個國家的電腦都需要通訊，而通訊的一種方式就是使用url位址。每個國家都希望把這個位址寫成自己國家的語言。但這會導致其他國家根本沒法訪問位址，因為打不出這個字元嘛。所以，人類迫切需要一種中間編碼形式，既能夠相容ascii碼，又能夠把任意一種編碼形式轉換成只使用可讀字元就能表示的編碼。其中一種編碼形式，就是base64編碼。
base64編碼，顧名思義，用64個可讀字元進行編碼。與hex的16個字元相比多了很多，但是比ascii碼又少了一倍，去除了不可讀字元。標準base64編碼中，這些字元是：
這種編碼形式長度也短，效率也高。這樣一來，資料通訊的時候，不管來的是什麼語言，都轉化成base64後再傳送和接收。要是別國位址什麼的打不出來，就直接打base64編碼形式就好了。
base64演算法與各種編碼互動：比如 0100111100101010100011 這串二進位制，在utf-8裡表示的是 「我是誰」。如果你想把「我是誰」轉化成base64，你就要先把「我是誰」轉化成「0100111100101010100011」 這串二進位制（在utf-8碼表裡找對映），然後再把這串二進位制轉化成 「zg0abd12" 的base64 編碼。具體這串二進位制怎麼轉化成base64編碼的請看base64演算法。
base64演算法：base64要求把每三個8bit的位元組轉換為四個6bit的位元組（3*8 = 4*6 = 24），然後把6bit再添兩位高位0，組成四個8bit的位元組，也就是說，轉換後的字串理論上將要比原來的長1/3。這樣說會不會太抽象了？不怕，我們來看乙個例子：轉換前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff
轉換後 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff
然後轉換後的二進位制對應base64碼表上面64個字元，進行替換就產生base64碼。
base64特點：1、速度非常快。3、長短也短。3、能夠將字串a轉換成字串b，而且如果你光看字串b，是絕對猜不出字串a的內容來的。
base64誤區：這種編碼形式長度也短，效率也高。這樣一來，資料通訊的時候，不管來的是什麼語言，都轉化成base64後再傳送和接收。要是別國位址什麼的打不出來，就直接打base64編碼形式就好了。
本文參考知乎問答
base64編碼 動畫演示 Base 64 編碼
base64 是一種十分流行的編碼方式，僅僅使用 64 個字元加等號 就可以以文字的形式表示所有的二進位制資料了，因為它能夠把二進位制格式通過編碼轉換成可見字元，所有我們就可以通過的把二進位制格式比如，檔案等通過 base64 編碼然後通過文字的形式共享出去，是不是很神奇呀。把輸入的資料轉換成 二進...
base64編碼長度計算
先看乙個來自牛客網的題目 在網路傳輸資料時，經常需要將二進位制資料轉換為乙個可列印字串。一般用到的可列印字元集合包含64個字元，因此又稱為base64表示法。現有乙個char陣列長度為12，要將它表示為base64字串，請問base64字串最少需要 個char 如果char陣列長度為20，則需要 個...
Base64編碼演算法
base64要求把每三個8bit的位元組轉換為四個6bit的位元組 3 8 4 6 24 然 後把6bit再添兩位高位0，組成四個8bit的位元組，也就是說，轉換後的字串理 論上將要比原來的長1 3。轉換後，我們用乙個碼表來得到我們想要的字串 也就是最終的base64編碼 這個表是這樣的 0 a 1...