Base64原理和转换会变大33%左右的原因

Posted 2022-02-22 JackieDYH

图片转成base64，体积会变大33%，所以大点的图片也不建议转换

base64 生成步骤

例如：有个单词要转成base64： Hello

1. 找到每个字母对应的ASCII值

ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符	ASCII值	控制字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	,	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123
28	FS	60	<	92	/	124	|
29	GS	61	=	93	]	125
30	RS	62	>	94	^	126	`
31	US	63	?	95	_	127	DEL

通过上表可以得知分别为：

2. 将 ASCII 值转换为二进制

算数不好的同学（我）试试这个方法：

 通过上面可以知道，其实 ASCII 码只有128个，也就是 7位就够了，但是存储确是用的 8 位，每个都是在前面补0，其实已经浪费了一些空间。假如说以后字符补充到256个，就可以充分利用空间了。

3. 将 ASCII 的二级制值每6个一组，重新组装（如果不足六位，在前面补0），并计算对应的10进制的值

那疑问来了，为什么是6个一组？

首先常用字符有a-z、A-Z、0-9

这些字符总共 26 + 26 + 10 = 62个，另外有找了2个凑数的字符 + /

其实我觉得其他字符拿来凑数也是可以的，例如 -、#、[、]等。

2的6次方等于64，也就是6位就足以覆盖全部的base64字符了，所以是6位。

但是存储还是按8位一组来的，所以要在前面补2个零。

6 和 8 的最小公倍数是24，也就是3个字节，每 6 位一组，也就是4组，每组前面补2个0，凑够8位。所以这个时候就变成了4个字节，也就是增加了33.33%

重新分组后新的值为：

 同样计算过程为：

 4. 接下来就是根据新的值在base64表查找对应的字符了

索引	对应字符	索引	对应字符	索引	对应字符	索引	对应字符

最后的结果为：

 这时候转换的结果是SGVsbGP

因为规定不足4字节的要在后面补 =

所以结果为SGVsbGP=

本以为这样就ok了，但是我去在线base64 加解密算了下结果为 SGVsbG8=

什么？最后一位是8？ 看了下base64 表里对用的值为60，也就是 parseInt(111100,2)，仔细想了下，每三个字符一组，如果只有两个，那最后一个字符就是00000000，分组的时候 就变成了111100。
所以纠正后的结果为：

为什么是Base64，可以是Base16或者Base512吗？

前面已经说到ASCII码有128个，即 2 的 7 次方，一个字节等于8个无符号位，这种情况下，已经浪费了 1 个符号位，Base64 是 6位，假如说我们用4位的，也就是2的4次方16，可以命名为Base16，这个时候转换会有什么后果呢？ 相当于一个字节拆成2个字节，4和8最小公倍数为32，也就是4个字节一组，但是重新组装后，长度变为原来的2倍，所以体积变为原来的2倍。这时候应该清楚为什么是Base64了吧，就是为了减少空间的浪费。那可以发明Base256、或者Base512 这种东西来节省体积吗？如果是Base256，也就是2的8次方，跟现在的位数一样，但是用不同的符号代替，则可以保证在不增加体积的情况下完成转换。如果是Base512，则是9位了，一个字节才8位，那就不行了。这么说来Base64 还有优化空间，上限就是Base512