Base62x與Base64的編碼速度測評

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現(xiàn)在幾乎所有企事業(yè)單位、政府機構、軍工系統(tǒng)等的IT生產(chǎn)系統(tǒng)都會用到Base64編碼，從RSA安全密鑰到管理信息系統(tǒng)登錄入口回跳，目前越來越多的IT系統(tǒng)研發(fā)者開始使用 Base62x 替換 Base64.

Base62x 提供了一種無符號輸出的Base64的編碼方案，在許多應用場合其純字母和數(shù)字的輸出形式，可以有效的規(guī)避因為符號帶來的各種負面影響，并能夠有效削減或兼容各種Base64的變種形式。

借著 Base62x 在 -GitHub 上獲得幾個贊之后，我們探討另外一個問題，Base62x 的編碼在輸出文本形式上略勝一籌，是值得推薦的替代方案，但其編碼速度和效率如何?

為此我們設計一個評測任務，分別使用Base62x 和 Base64進行20萬次編碼操作，其中Base62x 使用 PHP的ext module方式實現(xiàn)的 base62x_encode , Base64 也是 PHP內(nèi)置的 base64_encode , 兩種均是使用C語言實現(xiàn)，并通過擴展方式集成在 PHP中，相對而言，可比性較好. 運行主機是在 Windows下虛擬主機運行 OpenSuSE 42，Nginx 1.12， PHP 7.0.
通過腳本Command Line調用方式進行20萬次編碼任務，對比測試數(shù)據(jù)：

base62x 200000 timestart:1513077337.6748 timecost:0.30399990081787
base64 200000 timestart:1513077337.9788 timecost:0.16817998886108

base62x 200000 timestart:1513077401.2177 timecost:0.29567098617554
base64 200000 timestart:1513077401.5134 timecost:0.17081189155579

base62x 200000 timestart:1513077424.234 timecost:0.30112099647522
base64 200000 timestart:1513077424.5351 timecost:0.1718909740448

base62x 200000 timestart:1513077447.9861 timecost:0.29450607299805
base64 200000 timestart:1513077448.2806 timecost:0.16546702384949

base62x 200000 timestart:1513077470.7367 timecost:0.45493698120117
base64 200000 timestart:1513077471.1917 timecost:0.24029588699341

運行5次之后，Base62x 和 Base64 其均值分別為，0.330047 和 0.183329 . 由此可見，Base62x 比 Base64 在編碼速度上稍慢，20萬次操作耗時比值為 1:0.555 , 盡管每次操作其耗時差（7.33589E-07）可以忽略不計，但考察比值，Base62x 慢了大約 44.5%，大致是 Base64 完成兩個編碼操作， 目前版本的 Base62x 完成一個多一點的編碼操作。

如果加上在應用層的各種判斷，使用 Base62x 替代 Base64 可能是有優(yōu)勢的，比如判斷是否包括+，進而轉化為空格，是否包括等號等，因為任何一步額外的判斷或替換操作，其耗時將可能遠超過 Base62x 與 Base64 操作耗時的差值。

比如其中一個 URLEncode 的應用場景，在 -github/wadelau/gMIS/comm/ido.js 中(-R/J2SI):

varactx=unescape(tObj.action); actx=actx.replace(‘+‘,‘‘);

取代的改進使用Base62x的方案是：

varactx=Base62x.decode(tObj.action); /* no more action needed */

從代碼層分析耗時差值原因，盡管兩者都使用了位操作進行計算，但 Base62x 在單位編碼長度上多了數(shù)值判斷，由此導致其速度下降。Base62x 還是新事物，其代碼應該還有可以再改進優(yōu)化的空間。

如果進一步改進優(yōu)化，Base62x 有可能與 Base64 相同的編碼速度嗎?

有沒有可能存在另外一種不需要數(shù)值判斷，也能夠滿足與 Base62x 一樣無符號輸出的64進制編碼方案?

小結，單就編碼速度而言， Base64 方案快，如果加上其他判斷與替換操作， Base62x 方案勝出，未來可能會有魚（無符號輸出）和熊掌（速度）兼得的新編碼方案出現(xiàn)。

-R/52SL