文章目錄

• • 摘要
  • HEX編碼
  • Base64編碼
  • 總結(jié)

摘要

本文將講述HEX 和Base64，編碼的規(guī)則。

HEX編碼

hex編碼也稱之為Base16 編碼

就是把一個字節(jié)，用十六進(jìn)制來表示， 表示的結(jié)果得是字符形式的。 說過程大家就會更加容易理解

比如說字符的 ‘a(chǎn)’，在計算機底層存儲的是 0110 0001 ，對應(yīng)的16進(jìn)制就是61 ，它對應(yīng)的字符 是'61'

也就是說 ‘a(chǎn)’ 經(jīng)過HEX編碼轉(zhuǎn)化成了 '61' ，從計算存儲二進(jìn)制的角度是 從0110 0001經(jīng)過HEX編碼成了 0011011000110001，占用的存儲擴大了一倍。

其他任意二進(jìn)制數(shù)據(jù)（字節(jié)為單位）都可以轉(zhuǎn)化。

代碼演示：

byte[] src = "a".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); byte[] encoded = Hex.encode(src);System.out.printf("字符串'%s'編碼后的字符結(jié)果：'%s'%n",new String(src,StandardCharsets.UTF_8),new String(encoded,StandardCharsets.UTF_8)); System.out.printf("原長度：%d，編碼后的長度：%d, 編碼后是原來的%.2f%n",src.length,encoded.length,(double)(encoded.length)/src.length);

輸出結(jié)果為61

字符串'a'編碼后的字符結(jié)果：'61' 原長度：1，編碼后的長度：2, 編碼后是原來的2.00

Base64編碼

Base64的算法規(guī)則

• 把數(shù)據(jù)按照字節(jié)分為三個字節(jié)一組，也就是24bit，如果最后存在不夠三個字節(jié)為一組，也就是不夠24bit的話,就使用0補位

  • 由于 編碼的時候以6bit為一個編碼的單位，所以缺一個字節(jié)的話就是24-8=16bit，也就是補2bit的0，那么就得補成18bit，構(gòu)成整數(shù)編碼單位。
  • 缺兩個字節(jié)的話就是24-16=8bit，那么就得補成12bit，也就是補4bit的0，構(gòu)成整數(shù)編碼單位。

• 每一組按照 以6bit為單位按照下面表格進(jìn)行編碼。如果最后一組只有三個編碼單位的長度，那么就在編碼的結(jié)果最后加上=，。如果最后一組只有兩個編碼單位的長度，那么就在編碼的結(jié)果最后加上==

  ?

  IndexBinaryCharIndexBinaryCharIndexBinaryCharIndexBinaryChar

  0	000000	A	16	010000	Q	32	100000	g	48	110000	w
  1	000001	B	17	010001	R	33	100001	h	49	110001	x
  2	000010	C	18	010010	S	34	100010	i	50	110010	y
  3	000011	D	19	010011	T	35	100011	j	51	110011	z
  4	000100	E	20	010100	U	36	100100	k	52	110100	0
  5	000101	F	21	010101	V	37	100101	l	53	110101	1
  6	000110	G	22	010110	W	38	100110	m	54	110110	2
  7	000111	H	23	010111	X	39	100111	n	55	110111	3
  8	001000	I	24	011000	Y	40	101000	o	56	111000	4
  9	001001	J	25	011001	Z	41	101001	p	57	111001	5
  10	001010	K	26	011010	a	42	101010	q	58	111010	6
  11	001011	L	27	011011	b	43	101011	r	59	111011	7
  12	001100	M	28	011100	c	44	101100	s	60	111100	8
  13	001101	N	29	011101	d	45	101101	t	61	111101	9
  14	001110	O	30	011110	e	46	101110	u	62	111110	+
  15	001111	P	31	011111	f	47	101111	v	63	111111	/
  Padding	=

舉例說明

• 最后一組三個字節(jié)，不用補位

? 'abc'字符串 底層的二進(jìn)制為 011000010110001001100011，這是24個bit為一組，以6bit分為四部分為 011000 010110 001001 100011 編碼成對應(yīng)上表的字符 ’ YWJj' 。

byte[] src = "abc".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); byte[] encoded = Base64.encode(src);System.out.printf("字符串'%s'編碼后的字符結(jié)果：'%s'%n",new String(src,StandardCharsets.UTF_8),new String(encoded,StandardCharsets.UTF_8)); System.out.printf("原長度：%d，編碼后的長度：%d, 編碼后是原來的%.2f%n",src.length,encoded.length,(double)(encoded.length)/src.length); 字符串'abc'編碼后的字符結(jié)果：'YWJj' 原長度：3，編碼后的長度：4, 編碼后是原來的1.33

• 最后一組只有兩個字節(jié)，補2bit 0

  ? 'ab'字符串 底層的二進(jìn)制為 0110000101100010，補位成 011000010110001000，以6bit分為三部分為 011000 010110 001000 編碼成對應(yīng)上表的字符 ’ YWI' ，因為比一般的少一個編碼單位，所以在后面加上一個=字符，最終的結(jié)果就是 ’ YWI=' 。

byte[] src = "ab".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); byte[] encoded = Base64.encode(src);System.out.printf("字符串'%s'編碼后的字符結(jié)果：'%s'%n",new String(src,StandardCharsets.UTF_8),new String(encoded,StandardCharsets.UTF_8)); System.out.printf("原長度：%d，編碼后的長度：%d, 編碼后是原來的%.2f%n",src.length,encoded.length,(double)(encoded.length)/src.length); 字符串'ab'編碼后的字符結(jié)果：'YWI=' 原長度：2，編碼后的長度：4, 編碼后是原來的2.00

• 最后一組只有一個字節(jié) 補4bit0

  ? 'a'字符串 底層的二進(jìn)制為 01100001，補位成 011000010000這是24個bit為一組，以6bit分為四部分為 011000 010000 編碼成對應(yīng)上表的字符 ’ YQ' ，因為比一般的少兩個編碼單位，所以后面加上兩個=字符，最終的結(jié)果就是 ’ YQ==' 。

byte[] src = "a".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); byte[] encoded = Base64.encode(src);System.out.printf("字符串'%s'編碼后的字符結(jié)果：'%s'%n",new String(src,StandardCharsets.UTF_8),new String(encoded,StandardCharsets.UTF_8)); System.out.printf("原長度：%d，編碼后的長度：%d, 編碼后是原來的%.2f%n",src.length,encoded.length,(double)(encoded.length)/src.length); 字符串'a'編碼后的字符結(jié)果：'YQ==' 原長度：1，編碼后的長度：4, 編碼后是原來的4.00

由于在編碼的過程中只有最后一組才有可能存在補位情況，所以我們可以認(rèn)為 使用base64編碼后數(shù)據(jù)的體積是原來的1.33倍

總結(jié)

? HEX編碼的特點是：解碼編碼速度快但是體積變大了一倍；Base64編碼的特點： 體積小，但是由于算法相對復(fù)雜所以解碼編碼速度比較慢。

? 由于兩種編碼規(guī)則可以是任何二進(jìn)制的數(shù)據(jù)編碼成字符集可以翻譯二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這樣的話我們就輕而易舉的把二進(jìn)制數(shù)據(jù)打印顯示出來。便于我們查看二進(jìn)制數(shù)據(jù)。有些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸只支持文本流的二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸，所以這時候就可以使用這兩種編碼。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的HEX编码、Base64编码的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。