Base64是一種基于64個(gè)可打印字符來表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的表示方法。由于2的6次方等于64，所以每6個(gè)為一個(gè)單元，對應(yīng)某個(gè)可打印字符。

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三個(gè)bites有24個(gè)比特，對應(yīng)于4個(gè)Base64單元，即3個(gè)字節(jié)需要用4個(gè)可打印字符來表示。它可用來作為電子郵件的傳輸編碼。

在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、數(shù)字0-9，這樣共有62個(gè)字符，此外兩個(gè)可打印符號在不同的系統(tǒng)中而不同。

如在mime（多用途郵件擴(kuò)展）中，Base64的使用的64個(gè)可打印字符

A-Za-z:大小寫字母各26個(gè)

0-9:加上10個(gè)數(shù)字

+:加號

/:斜杠

一共64個(gè)字符,等號“=”用來作為后綴用途

對應(yīng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為

0-63：A-Za-z0-9+/

轉(zhuǎn)換的時(shí)候，將三個(gè)byte的數(shù)據(jù)，先后放入一個(gè)24bit的緩沖區(qū)中，先來的byte占高位。數(shù)據(jù)不足3byte的話，于緩沖器中剩下的bit用0補(bǔ)足。然后，每次取出6（因?yàn)?⁶=64）個(gè)bit，按照其值選擇ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/中的字符作為編碼后的輸出。不斷進(jìn)行，直到全部輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成。

當(dāng)原數(shù)據(jù)長度不是3的整數(shù)倍時(shí), 如果最后剩下一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，在編碼結(jié)果后加2個(gè)“=”；如果最后剩下兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)，編碼結(jié)果后加1個(gè)“=”；如果沒有剩下任何數(shù)據(jù)，就什么都不要加，這樣才可以保證數(shù)據(jù)還原的正確性。

實(shí)例分析：

編碼："Lailaiji"

通過查ASCII表找到對應(yīng)關(guān)系

L:0x4c |  a:0x61  | i:0x69   |  l:0x6C    |  j:0x6A

因此轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制為：0100 1100 , 0110 0001 , 0110 1001 , 0110 1100 ,  0110 0001 , 0110 1001 , 0110 1010 ,  0110 1001

第一步：先取三個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)即：0100 1100 , 0110 0001 , 0110 1001，然后從這個(gè)三字節(jié)中取出6位即010011，在最高位補(bǔ)充兩個(gè)位00使其成為1個(gè)byte，即0001 0011，剩余的18位也如此循環(huán)，最終這三個(gè)字節(jié)將擴(kuò)展成為4個(gè)字節(jié)即：0001 0011, 0000 0110, 0000 0101, 0010 1001

第二步，從剩余的字節(jié)序列中再重復(fù)第一步，走到小于3個(gè)字節(jié)

第三步，這時(shí)剩余字節(jié)為：0110 1010，0110 1001不足3個(gè)字節(jié)，需要在從低位以0進(jìn)行補(bǔ)充，即成0110 1010，0110 1001，0000 0000重復(fù)第一步，得到：0001 1010，0010 0110， 0010 0100， 0000 0000，

經(jīng)過以后的運(yùn)算后，我們將得到一組位序列：

0001 0011, 0000 0110, 0000 0101, 0010 1001

0001 1011，0000 0110, 0000 0101, 0010 1001

0001 1010，0010 0110, 0010 0100, 0000 0000 

轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為：19，6，5，41，27，6，5，41，26，38，36，0

對應(yīng)的字符為：T,G,F,p,b,G,F,p,a,m,k,A

特別注重的是，最后一個(gè)字節(jié)0000 0000即0x00,通過查表為A,由于最后這8位是補(bǔ)充的，所以它應(yīng)當(dāng)被轉(zhuǎn)換成=號，而不是A

因此：最終結(jié)果為：TGFpbGFpamk=

PHP實(shí)現(xiàn)：

encode($input);
echo "Encode:",$output.PHP_EOL;
$output = $obj->decode($output);
echo "Decode:",$output.PHP_EOL;
class MyBase64{
	private $_table = array();
	private $_revtable = array();
	public function __construct(){
		$this->_initTable();
	}
	public function decode($string)
	{
		$orign_len = strlen($string);
		$j = 0;
		$ret = null;
		for($i=0; $i<$orign_len; $i+=4)
		{
			$chr1 = $this->getRevChr($string[$i]);
			$chr2 = $this->getRevChr($string[$i+1]);
			$chr3 = $this->getRevChr($string[$i+2]);
			$chr4 = $this->getRevChr($string[$i+3]);
			$_chr1 = $chr1<<2 | ($chr2&0x3F) >>4;
			$_chr2 = ($chr2&0x0F)<<4 | ($chr3&0xFC) >>2;
			$_chr3 = ($chr3&0x03)<<6 | $chr4;
			$ret .= chr($_chr1);
			$ret .= chr($_chr2);
			$ret .= chr($_chr3);
		}
		$ret = rtrim($ret);
		return $ret;
	}
	private function getRevChr($chr)
	{
		if(isset($this->_revtable[$chr]))
		{
			return $this->_revtable[$chr];
		}else{
			return 0;
		}
	}
	public function _decode($string)
	{
		$orign_len = strlen($string);
		$de = null;
		$kv = array_flip($this->_table);
		$b  = null;
		for($i = 0 ;$i < $orign_len;$i++)
		{
			$chr = $string[$i];
			if($chr != '='){
				$c = $kv[$chr];
			}else{
				$c = chr(0);
			}
			printf("%x",$c);
			$b[] = pack('C',$c);
			echo PHP_EOL;
		}
		for($i = 0 ;$i < count($b);$i+=3){
			$ch2 = ($b[$i]<<2) | ($b[$i+1]>>4);
			$ch3 = ($b[$i+1]<<4) | ($b[$i+2]>>2);
			$ch4 = ($b[$i+2]<<6) | ($b[$i+3]);
			printf('%08b,%08b,%08b',$ch2,$ch3,$ch4);
			echo PHP_EOL;
			printf('%08b,%08b',($b[$i]<<2) , ($b[$i+1]>>4));

			echo PHP_EOL;
		}
	}
	public function encode($string)
	{
		$orign_len = strlen($string);
		$len       = intval(ceil($orign_len/3)*3);
		$bin       = pack('a'.$len,$string);
		$gen       = null;
		for($i=0; $i<$len; $i+=3)
		{
			$ch2 = ord($bin[$i]) >> 2;
			$ch3 = ((ord($bin[$i]) & 0x03) << 4) | (ord($bin[$i+1]) >> 4);
			$ch4 = ((ord($bin[$i+1]) & 0x0F) << 2) | ((ord($bin[$i+2]) & 0xC0) >> 6);
			$ch5 = ord($bin[$i+2]) & 0x3F;
			$gen.= $this->_table[$ch2];
			$gen.= $this->_table[$ch3];
			$gen.= $this->_table[$ch4];
			$gen.= $this->_table[$ch5];
		}
		if($orign_len-$len){
			$gen = substr($gen,0, -abs($orign_len-$len));
			for($i=0;$i<$len-$orign_len;$i++)
			{
				$gen .= '=';
			}			
		}
		return $gen;
	}
	private function  _initTable()
	{
		$tbl = array();
		for($i=ord('A');$i<=ord('Z');$i++)
		{
			$tbl[] = chr($i);
		}
		for($i=ord('a');$i<=ord('z');$i++)
		{
			$tbl[] = chr($i);
		}
		for($i=ord('0');$i<=ord('9');$i++)
		{
			$tbl[] = chr($i);
		}
		$tbl[]           = '+';
		$tbl[]           = '/';
		$reverse         = array_flip($tbl);
		$this->_table    = $tbl;
		$this->_revtable = $reverse;
	}
}