BASE64 編碼是一種常用的字符編碼，在很多地方都會(huì)用到。但base64不是安全領(lǐng)域下的加密解密算法。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(yīng)該是傳輸數(shù)據(jù)的正確性，有些網(wǎng)關(guān)或系統(tǒng)只能使用ASCII字符。Base64就是用來(lái)將非ASCII字符的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ASCII字符的一種方法，而且base64特別適合在http，mime協(xié)議下快速傳輸數(shù)據(jù)。
JDK里面實(shí)現(xiàn)Base64的API
在JDK1.6之前，JDK核心類(lèi)一直沒(méi)有Base64的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，有人建議用Sun/Oracle JDK里面的sun.misc.BASE64Encoder 和 sun.misc.BASE64Decoder，使用它們的優(yōu)點(diǎn)就是不需要依賴(lài)第三方類(lèi)庫(kù)，缺點(diǎn)就是可能在未來(lái)版本會(huì)被刪除（用maven編譯會(huì)發(fā)出警告），而且性能不佳，后面會(huì)有性能測(cè)試。
JDK1.6中添加了另一個(gè)Base64的實(shí)現(xiàn)，javax.xml.bind.DatatypeConverter兩個(gè)靜態(tài)方法parseBase64Binary 和 printBase64Binary，隱藏在javax.xml.bind包下面，不被很多開(kāi)發(fā)者知道。
在Java 8在java.util包下面實(shí)現(xiàn)了BASE64編解碼API，而且性能不俗，API也簡(jiǎn)單易懂，下面展示下這個(gè)類(lèi)的使用例子。
java.util.Base64
該類(lèi)提供了一套靜態(tài)方法獲取下面三種BASE64編解碼器：
1）Basic編碼：是標(biāo)準(zhǔn)的BASE64編碼，用于處理常規(guī)的需求
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// 編碼String asB64 = Base64.getEncoder().encodeToString("some string".getBytes("utf-8"));System.out.println(asB64); // 輸出為: c29tZSBzdHJpbmc=// 解碼byte[] asBytes = Base64.getDecoder().decode("c29tZSBzdHJpbmc=");System.out.println(new String(asBytes, "utf-8")); // 輸出為: some string |
2）URL編碼：使用下劃線替換URL里面的反斜線“/”
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String urlEncoded = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("subjects?abcd".getBytes("utf-8"));System.out.println("Using URL Alphabet: " + urlEncoded);// 輸出為:Using URL Alphabet: c3ViamVjdHM_YWJjZA== |
3）MIME編碼：使用基本的字母數(shù)字產(chǎn)生BASE64輸出，而且對(duì)MIME格式友好：每一行輸出不超過(guò)76個(gè)字符，而且每行以“\r\n”符結(jié)束。
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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); |
第三方實(shí)現(xiàn)Base64的API
首先便是常用的Apache Commons Codec library里面的org.apache.commons.codec.binary.Base64；
第二個(gè)便是Google Guava庫(kù)里面的com.google.common.io.BaseEncoding.base64() 這個(gè)靜態(tài)方法；
第三個(gè)是net.iharder.Base64，這個(gè)jar包就一個(gè)類(lèi)；
最后一個(gè)，號(hào)稱(chēng)Base64編碼速度最快的MigBase64，而且是10年前的實(shí)現(xiàn)，到現(xiàn)在是否能保持這個(gè)稱(chēng)號(hào)，測(cè)一測(cè)便知道；
Base64編碼性能測(cè)試
上面講了一共7種實(shí)現(xiàn)Base64編碼，Jdk里面3種，第三方實(shí)現(xiàn)4種，一旦有選擇，則有必要將他們進(jìn)行一次高低對(duì)比，性能測(cè)試是最直接的方式
首先來(lái)定義兩個(gè)接口
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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; } |
兩個(gè)接口區(qū)別就是其中一個(gè)接口方法參數(shù)接收byte數(shù)組，返回byte數(shù)組，因?yàn)閎yte->byte相比String->byte或者byte->String性能上會(huì)快一點(diǎn)，所以區(qū)分兩組來(lái)測(cè)試
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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() }; |
從上面看出，其中支持byte->byte只有4中API；
7個(gè)Base64的實(shí)現(xiàn)類(lèi)
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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 ); } } |
后面代碼基本就是各種API實(shí)現(xiàn)Base64的代碼了，就不詳細(xì)列出。
主要測(cè)試手段是，生成100M的隨機(jī)數(shù)，分成100byte或者1000byte的塊，然后將他們分別編碼和解碼，記錄時(shí)間，如下方法
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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 ); } |
測(cè)試結(jié)果
jvm參數(shù)：-Xms512m -Xmx4G
一切都很明顯了，從上面看出，sun的表現(xiàn)不是很好，IHarder和MigBase64性能可以接受，傳說(shuō)MigBase64性能第一，那也是過(guò)去了，在這次測(cè)試結(jié)果中，新的java8 base64運(yùn)行速度最好，javaXml表現(xiàn)次之。
總結(jié)
如果你需要一個(gè)性能好，可靠的Base64編解碼器，不要找JDK外面的了，java8里面的java.util.Base64以及java6中隱藏很深的javax.xml.bind.DatatypeConverter,他們兩個(gè)都是不錯(cuò)的選擇。
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