Java 8 新特性｜java.util.Base64 编码解码

一、Base64背景

在 Java 6 （ JDK 1.6 ) 之前， JDK 一直没有包含 Base64 的实现类。因此大部分人都使用 Sum/Orale JDK 里面的 sun.misc.BASE64Encode 和sun.misc.BASE64Decode。然后这也成为很多 Java 开发者的习惯。一直沿用到今天的 Java8 中还有人在用。

JDK 1.6 虽然添加了 Base64 的实现。但是，非常隐秘，竟然是在 javax.xml.bind 包下的 DatastypeConvert 类中的两个静态方法 parseBase64Binary 和 printBase64Binary.

Java 8 终于把 Base64 扶正了，在 java.util 包下提供了 Base64 类用于编码和解码 Base64 数据。

二、Java 8 Base64简介

Java 8 中的 java.util.Base64 类提供了三种类型的 Base64 编码解码格式：

1、 简单类型( simple ) : 编码字符只包含 A-Za-z0-9+/ 等 64 个字符。且编码的时候不会包含任何换行符 ( \r 、 \n 、\r\n ）。解码的时候也只会解码 A-Za-z0-9+/ 内的字符，超出的则会被拒绝。
2、 URL : 编码字符只包含 A-Za-z0-9+_ 等 64 个字符。和 简单 相比，就是把 / 换成了 _ 。因为没有 / 字符，因此这种编码方式非常适合 URL 和文件名等。
3、 MIME : 编码会被映射为 MIME 友好格式：每一行输出不超过 76 个字符，而且每行以 \r\n 符结束。但末尾行并不会包含 \r\n。

三、内部类

java.util.Base64 还包含了两个内部静态类，分别实现了 RFC 4648 和 RFC 2045 中规范的 Base64 编码和解码方式。

四、静态方法

java.util.Base64 类提供的都是静态方法

//返回一个 Base64.Decoder 类型的 简单 解码器
public static Decoder getDecoder() {
   return Decoder.RFC4648;
}
//返回一个 Base64.Encoder 类型的 简单 编码器
public static Encoder getEncoder() {
   return Encoder.RFC4648;
}
//返回一个 Base64.Decoder 类型的 MIME 解码器
public static Decoder getMimeDecoder() {
   return Decoder.RFC2045;
}
//返回一个 Base64.Encoder 类型的 MINE 编码器
public static Encoder getMimeEncoder() {
   return Encoder.RFC2045;
}
//返回一个 Base64.Encoder 类型的使用特定长度和行分隔符的 MINE 编码器
public static Encoder getMimeEncoder(int lineLength, byte[] lineSeparator) {
       Objects.requireNonNull(lineSeparator);
       int[] base64 = Decoder.fromBase64;
       for (byte b : lineSeparator) {
           if (base64[b & 0xff] != -1)
               throw new IllegalArgumentException(
                    "Illegal base64 line separator character 0x" + Integer.toString(b, 16));
        }
        if (lineLength <= 0) {
            return Encoder.RFC4648;
        }
        return new Encoder(false, lineSeparator, lineLength >> 2 << 2, true);
}
//返回一个 Base64.Decoder 类型的 URL 和文件名安全的解码器
public static Decoder getUrlDecoder() {
   return Decoder.RFC4648_URLSAFE;
}
//返回一个 Base64.Encoder 类型的 URL 和文件名安全的编码器public static Encoder getUrlEncoder() {
   return Encoder.RFC4648_URLSAFE;
}

五、代码范例（一）基本的编码解码器

getDecoder() 和 getEncoder() 方法

package com.sjh.test.java8.base64;
 
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
 
public class Base64Test1 {
 
    public static void main(String args[]) {
 
        try {
            String base64encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString(
                    "Java 8 Base64 编码解码 - Java8新特性 - 二哥！".getBytes("utf-8"));
            System.out.println(base64encodedString);
 
            System.out.println();
 
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(base64encodedString);
 
            System.out.println(new String(base64decodedBytes, "utf-8"));
 
        } catch(UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

运行结果：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_171.jdk/...com.sjh.test.java8.base64.Base64Test1
SmF2YSA4IEJhc2U2NCDnvJbnoIHop6PnoIEgLSBKYXZhOOaWsOeJueaApyAtIOS6jOWTpe+8gSA=
 
Java 8 Base64 编码解码 - Java8新特性 - 二哥！
 
Process finished with exit code 0

六、代码范例（二）URL 和文件名安全的编码解码器

getUrlEncoder() 和 getUrlDecoder() 方法

package com.sjh.test.java8.base64;
 
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
 
public class Base64Test2 {
 
    public static void main(String args[]) {
 
        try {
            String base64encodedString = Base64.getUrlEncoder().encodeToString(
                    "Java 8 Base64 编码解码 - Java8新特性 - 二哥！".getBytes("utf-8"));
            System.out.println(base64encodedString);
 
            System.out.println();
 
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getUrlDecoder().decode(base64encodedString);
 
            System.out.println(new String(base64decodedBytes, "utf-8"));
 
        } catch(UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("异常：" + e.getMessage());
        }
    }
 
}

运行结果：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_171.jdk/...com.sjh.test.java8.base64.Base64Test2
SmF2YSA4IEJhc2U2NCDnvJbnoIHop6PnoIEgLSBKYXZhOOaWsOeJueaApyAtIOS6jOWTpe-8gSA=
 
Java 8 Base64 编码解码 - Java8新特性 - 二哥！
 
Process finished with exit code 0

七、代码范例（三）MIME Base64 编码解码器

getMimeEncoder() 和 getMimeDecoder() 无参方法

package com.sjh.test.java8.base64;
 
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;
 
public class Base64Test3 {
    public static void main(String args[]) {
 
        try {
 
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
 
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());
            }
 
            byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().getBytes("utf-8");
            String mimeEncodedString = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(mimeBytes);
            System.out.println(mimeEncodedString);
            System.out.println();
 
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getMimeDecoder().decode(mimeEncodedString);
 
            System.out.println(new String(base64decodedBytes, "utf-8"));
 
        } catch(UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

运行结果：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_171.jdk/...com.sjh.test.java8.base64.Base64Test3
NjIyMTFlOGYtMDNlMi00NjFlLTgxOWYtMmZhNzk5NTYxOGMxNzIxYTQ3ZjEtMDk1Ni00OTM4LWIw
MjQtMTQwYmQ5YzQ1NjZjNDhjOTU5YzQtODI4OC00ZWE4LTg5ZDQtZTFiMjkxZGYyOGY1ZjYzMzNi
YTUtMTcyOC00NjUxLWE1MTQtNzU3NWRiMjJiMTc5ZjgyODZjYTctNWYyNS00YTU3LTlhNDctZDdk
M2Y4MDdiNjlkZTExN2YyODMtYjkzYi00YmRhLThlZWItZTZiNWYzZDUzMjJkYWI1ZDNlNWQtMjEz
NS00MDRmLWIzZmMtNzVhNDQyMjRiM2U5ZDcxZjE0ZjAtZTBlOC00MjEwLTlkYzYtOTJmZmQ4Njc2
ZTI2OGIyNzRmNmUtNDZkOS00NGFhLThjMTEtYTlhNjBhMDQwYTQzNDFkODBlNDQtYThiYS00ODcz
LTkzODgtMTA2MGNmODcyYTY5
 
62211e8f-03e2-461e-819f-2fa7995618c1721a47f1-0956-4938-b024-140bd9c4566c48c959c4-8288-4ea8-89d4-e1b291df28f5f6333ba5-1728-4651-a514-7575db22b179f8286ca7-5f25-4a57-9a47-d7d3f807b69de117f283-b93b-4bda-8eeb-e6b5f3d5322dab5d3e5d-2135-404f-b3fc-75a44224b3e9d71f14f0-e0e8-4210-9dc6-92ffd8676e268b274f6e-46d9-44aa-8c11-a9a60a040a4341d80e44-a8ba-4873-9388-1060cf872a69
 
Process finished with exit code 0

看不出来有 76 个字符分割

getMimeEncoder() 和 getMimeDecoder() 有参重载方法

package com.sjh.test.java8.base64;
 
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;
 
public class BaseTest4 {
 
    public static void main(String args[]) {
 
        try {
 
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
 
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                stringBuilder.append(UUID.randomUUID().toString());
            }
 
            byte[] mimeBytes = stringBuilder.toString().getBytes("utf-8");
            String mimeEncodedString = Base64.getMimeEncoder(32,"@~@\n\n".getBytes("utf-8")).encodeToString(mimeBytes);
            System.out.println(mimeEncodedString);
            System.out.println();
 
            byte[] base64decodedBytes = Base64.getMimeDecoder().decode(mimeEncodedString);
 
            System.out.println(new String(base64decodedBytes, "utf-8"));
 
        } catch(UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.println("异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

运行结果：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_171.jdk/...com.sjh.test.java8.base64.BaseTest4
MmIxZGFhMzktYjc1ZS00ZWFiLWIyYTMt@~@
 
YjVjNjJmMmQ4ZGRmYjE0NzI3Y2EtNTJk@~@
 
Yi00ZmZkLWE2NDMtMmZhM2RlMWNlMzk2@~@
 
YjlmYjViMDAtYjBmMi00NWYyLWE3NDkt@~@
 
Y2JjZTMxZjZkYjQ5MGYxMTI1YWQtMDQ2@~@
 
YS00M2UzLTkzMDgtMTFlZWE2MjFjMGQy@~@
 
NWNiMGE3YmMtYzM3Mi00M2EzLWE2OWMt@~@
 
ODczZGJmNTAzNzA5MjBiNzdlNjctNWU5@~@
 
OC00ZDUzLWI3MjAtNWJkMjM0ZjcyMGQy@~@
 
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NjIzNTBmMTRhOWQ5YTFiYzcwYmEtMTI1@~@
 
MC00OWIwLWJhZDktMDkzZGVjZjk3Nzcx@~@
 
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Process finished with exit code 0

end