解讀Java8新功能--Base64-java教程-PHP中文網

這篇文章主要為大家詳細介紹了Java8新特性之Base64的相關資料，具有一定的參考價值，有興趣的小伙伴們可以參考一下

BASE64 編碼是一種常用的字符編碼，很多地方都會用到。但base64不是安全領域下的加密解密演算法。能起到安全作用的效果很差，而且很容易破解，他核心作用應該是傳輸資料的正確性，有些網關或系統只能使用ASCII字元。 Base64就是用來將非ASCII字元的資料轉換成ASCII字元的一種方法，而且base64特別適合在http，mime協定下快速傳輸資料。

JDK裡面實作Base64的API

在JDK1.6之前，JDK核心類別一直沒有Base64的實作類，有人建議用Sun /Oracle JDK裡面的sun.misc.BASE64Encoder 和sun.misc.BASE64Decoder，使用它們的優點就是不需要依賴第三方類別庫，缺點就是可能在未來版本會被刪除（用maven編譯會發出警告），而且性能不佳，後面會有性能測試。

JDK1.6中加入了另一個Base64的實現，javax.xml.bind.DatatypeConverter兩個靜態方法parseBase64Binary 和printBase64Binary，隱藏在javax.xml.bind套件下面，不被很多開發者知道。

在Java 8在java.util套件下面實作了BASE64編解碼API，而且效能不俗，API也簡單易懂，下面展示下這個類別的使用範例。

java.util.Base64

#該類別提供了一套靜態方法來取得下面三種BASE64編解碼器：

1）Basic編碼：是標準的BASE64編碼，用於處理常規的需求

// 编码
String asB64 = Base64.getEncoder().encodeToString("some string".getBytes("utf-8"));
System.out.println(asB64); // 输出为: c29tZSBzdHJpbmc=
// 解码
byte[] asBytes = Base64.getDecoder().decode("c29tZSBzdHJpbmc=");
System.out.println(new String(asBytes, "utf-8")); // 输出为: some string

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2）URL編碼：使用底線替換URL裡面的反斜線「/」

String urlEncoded = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("subjects?abcd".getBytes("utf-8"));
System.out.println("Using URL Alphabet: " + urlEncoded);
// 输出为:
Using URL Alphabet: c3ViamVjdHM_YWJjZA==

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3）MIME編碼：使用基本的字母數字產生BASE64輸出，而且對MIME格式友善：每一行輸出不超過76個字符，而且每行以“\r\n”符結束。

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int t = 0; t < 10; ++t) {
 sb.append(UUID.randomUUID().toString());
}
byte[] toEncode = sb.toString().getBytes("utf-8");
String mimeEncoded = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(toEncode);
System.out.println(mimeEncoded);

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第三方實作Base64的API

首先是常用的Apache Commons Codec library裡面的org.apache.commons.codec.binary.Base64;
第二個便是Google Guava庫裡面的com.google.common.io.BaseEncoding.base64() 這個靜態方法；
第三個是net.iharder.Base64，這個jar包就一個類；
最後一個，號稱Base64編碼速度最快的MigBase64，而且是10年前的實現，到現在是否能保持這個稱號，測一測便知道；

Base64編碼效能測試

上面講了一共7種實作Base64編碼，Jdk裡面3種，第三方實作4種，一旦有選擇，則有必要將他們進行一次高低對比，性能測試是最直接的方式

首先來定義兩個接口

private static interface Base64Codec
  {
    public String encode(final byte[] data);
    public byte[] decode(final String base64) throws IOException;
  }
  private static interface Base64ByteCodec
  {
    public byte[] encodeBytes(final byte[] data);
    public byte[] decodeBytes(final byte[] base64) throws IOException;
  }

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兩個介面差異就是其中一個介面方法參數接收byte數組，回傳byte數組，因為byte->byte比起String->byte或byte->String效能上會快一點，所以區分兩組來測試

private static final Base64Codec[] m_codecs = { new GuavaImpl(), new JavaXmlImpl(),
    new Java8Impl(), new SunImpl(), new ApacheImpl(),new MiGBase64Impl(),new IHarderImpl() };
private static final Base64ByteCodec[] m_byteCodecs = {
    new ApacheImpl(), new Java8Impl(),new MiGBase64Impl(),new IHarderImpl() };

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從上面看出，其中支援byte->byte只有4中API；

7個Base64的實作類別

private static class Java8Impl implements Base64Codec, Base64ByteCodec
  {
    private final Base64.Decoder m_decoder = Base64.getDecoder();
    private final Base64.Encoder m_encoder = Base64.getEncoder();
    @Override
    public String encode(byte[] data) {
      return m_encoder.encodeToString(data);
    }
    @Override
    public byte[] decode(String base64) throws IOException {
      return m_decoder.decode(base64);
    }
    public byte[] encodeBytes(byte[] data) {
      return m_encoder.encode( data );
    }
    public byte[] decodeBytes(byte[] base64) throws IOException {
      return m_decoder.decode( base64 );
    }
  }
  private static class JavaXmlImpl implements Base64Codec //no byte[] implementation
  {
    public String encode(byte[] data) {
      return DatatypeConverter.printBase64Binary( data );
    }
    public byte[] decode(String base64) throws IOException {
      return DatatypeConverter.parseBase64Binary( base64 );
    }
  }
..............

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後面程式碼基本上就是各種API實作Base64的程式碼了，就不詳細列出。

主要測試手段是，產生100M的隨機數，分成100byte或1000byte的區塊，然後將他們分別編碼和解碼，記錄時間，如下方法

private static TestResult testByteCodec( final Base64ByteCodec codec, final List<byte[]> buffers ) throws IOException {
    final List<byte[]> encoded = new ArrayList<byte[]>( buffers.size() );
    final long start = System.currentTimeMillis();
    for ( final byte[] buf : buffers )
      encoded.add( codec.encodeBytes(buf) );
    final long encodeTime = System.currentTimeMillis() - start;
    final List<byte[]> result = new ArrayList<byte[]>( buffers.size() );
    final long start2 = System.currentTimeMillis();
    for ( final byte[] ar : encoded )
      result.add( codec.decodeBytes(ar) );
    final long decodeTime = System.currentTimeMillis() - start2;
    for ( int i = 0; i < buffers.size(); ++i )
    {
      if ( !Arrays.equals( buffers.get( i ), result.get( i ) ) )
        System.out.println( "Diff at pos = " + i );
    }
    return new TestResult( encodeTime / 1000.0, decodeTime / 1000.0 );
  }

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測試結果

jvm參數：-Xms512m -Xmx4G