从base64到atob和btoa的一些理解

什么是base64

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。

为什么会有base64

由于HTTP协议是文本协议，所以在HTTP协议下传输二进制数据需要将二进制数据转换为字符数据。然而直接转换是不行的。因为网络传输只能传输可打印字符。

问： 什么是“可打印字符”呢？
答： 在ASCII码中规定，0~31、128这33个字符属于控制字符，32~127这95个字符属于可打印字符，也就是说网络传输只能传输这95个字符，不在这个范围内的字符无法传输。

问： 那么该怎么才能传输其他字符呢？
答： 其中一种方式就是使用Base64。Base64一般用于在HTTP协议下传输二进制数据。

base64实现原理

Base64的索引与对应字符的关系如下表所示：

也就是说，如果将索引转换为对应的二进制数据的话需要至多6个Bit(2^6=64)。然而ASCII码需要8个Bit来表示，那么怎么使用6个Bit来表示8个Bit的数据呢？6个Bit当然不能存储8个Bit的数据，但是4*6个Bit可以存储3*8个Bit的数据啊！

可以看到“Son”通过Base64编码转换成了“U29u”。这是刚刚好的情况，3个ASCII字符刚好转换成对应的4个Base64字符。但是，当需要转换的字符数不是3的倍数的情况下该怎么办呢？Base64规定，当需要转换的字符不是3的倍数时，一律采用补0的方式凑足3的倍数，具体如下表所示：

每6个Bit为一组，第一组转换后为字符“U”，第二组末尾补4个0转换后为字符“w”。剩下的使用“=”替代。即字符“S”通过Base64编码后为“Uw==”。这就是Base64的编码过程。

HTML规范关于base64有哪些API

好了，原理懂了，那么如果要进行base64编码，我们该怎么做呢？自己撸一个方法？找一个库？都行，但是HTML规范中已经规定了base64转换的API，window对象上可以访问到base64编码和解码的方法，直接调用即可。
window.atob() // 对base64编码过的字符串进行解码
window.btoa() // 对ASCII编码的字符串进行base64编码（不支持汉字，汉字可通过URIencode预处理后再编码）

base64有哪些应用场景

1. 前端将较小的icon编码为base64直接在文档中加载，减少http请求
2. 电子邮件传输二进制文件时，通常用base64编码后再传

注意：

1. base64编码后的数据量是要比编码前大的，所以base64不能用于减少数据量。
2. base64不能用于加密数据，即使使用私有的索引表也是不安全的。