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BASE64编码在C#、Delphi和JavaScript中的实现

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

一、编码规则
      Base64编码的思想是是采用64个基本的ASCII码字符对数据进行重新编码。它将需要编码的数据拆分成字节数组。以3个字节为一组。按顺序排列24 位数据，再把这24位数据分成4组，即每组6位。再在每组的的最高位前补两个0凑足一个字节。这样就把一个3字节为一组的数据重新编码成了4个字节。当所 要编码的数据的字节数不是3的整倍数，也就是说在分组时最后一组不够3个字节。这时在最后一组填充1到2个0字节。并在最后编码完成后在结尾添加1到2个 “=”。

例：将对ABC进行BASE64编码：


1、首先取ABC对应的ASCII码值。A（65）B（66）C（67）；
2、再取二进制值A（01000001）B（01000010）C（01000011）；
 3、然后把这三个字节的二进制码接起来（010000010100001001000011）；
4、 再以6位为单位分成4个数据块,并在最高位填充两个0后形成4个字节的编码后的值，（00010000）（00010100）（00001001）（00000011），其中蓝色部分为真实数据；
 5、再把这四个字节数据转化成10进制数得（16）（20）（9）（3）；
 6、最后根据BASE64给出的64个基本字符表，查出对应的ASCII码字符（Q）（U）（J）（D），这里的值实际就是数据在字符表中的索引。

注：BASE64字符表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/

二、解码规则
      解码过程就是把4个字节再还原成3个字节再根据不同的数据形式把字节数组重新整理成数据。

三、C#中的实现

private string Encode64(string Message)
{
    char[] Base64Code = new char[]
      {
        'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N',
          'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', 'a', 'b',
          'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p',
          'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3',
          '4', '5', '6', '7', '8', '9', '+', '/', '='
      };
    byte empty = (byte)0;
    System.Collections.ArrayList byteMessage = new
      System.Collections.ArrayList(System.Text.Encoding.Default.GetBytes
      (Message));
    System.Text.StringBuilder outmessage;
    int messageLen = byteMessage.Count;
    int page = messageLen / 3;
    int use = 0;
    if ((use = messageLen % 3) > 0)
    {
        for (int i = 0; i < 3 - use; i++)
            byteMessage.Add(empty);
        page++;
    }
    outmessage = new System.Text.StringBuilder(page * 4);
    for (int i = 0; i < page; i++)
    {
        byte[] instr = new byte[3];
        instr[0] = (byte)byteMessage[i * 3];
        instr[1] = (byte)byteMessage[i * 3 + 1];
        instr[2] = (byte)byteMessage[i * 3 + 2];
        int[] outstr = new int[4];
        outstr[0] = instr[0] >> 2;
        outstr[1] = ((instr[0] & 0x03) << 4) ^ (instr[1] >> 4);
        if (!instr[1].Equals(empty))
            outstr[2] = ((instr[1] & 0x0f) << 2) ^ (instr[2] >> 6);
        else
            outstr[2] = 64;
        if (!instr[2].Equals(empty))
            outstr[3] = (instr[2] & 0x3f);
        else
            outstr[3] = 64;
        outmessage.Append(Base64Code[outstr[0]]);
        outmessage.Append(Base64Code[outstr[1]]);
        outmessage.Append(Base64Code[outstr[2]]);
        outmessage.Append(Base64Code[outstr[3]]);
    }
    return outmessage.ToString();
}

private string Decode64(string Message)
{
  string Base64Code = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/=";
  int page = Message.Length / 4;
  System.Collections.ArrayList outMessage = new System.Collections.ArrayList(page * 3);
  char[]message = Message.ToCharArray();
  for (int i = 0; i < page; i++)
  {
    byte[]instr = new byte[4];
    instr[0] = (byte)Base64Code.IndexOf(message[i * 4]);
    instr[1] = (byte)Base64Code.IndexOf(message[i * 4+1]);
    instr[2] = (byte)Base64Code.IndexOf(message[i * 4+2]);
    instr[3] = (byte)Base64Code.IndexOf(message[i * 4+3]);
    byte[]outstr = new byte[3];
    outstr[0] = (byte)((instr[0] << 2) ^ ((instr[1] & 0x30) >> 4));
    if (instr[2] != 64)
    {
      outstr[1] = (byte)((instr[1] << 4) ^ ((instr[2] & 0x3c) >> 2));
    }
    else
    {
      outstr[2] = 0;
    }
    if (instr[3] != 64)
    {
      outstr[2] = (byte)((instr[2] << 6) ^ instr[3]);
    }
    else
    {
      outstr[2] = 0;
    }
    outMessage.Add(outstr[0]);
    if (outstr[1] != 0)
      outMessage.Add(outstr[1]);
    if (outstr[2] != 0)
      outMessage.Add(outstr[2]);
  }
  byte[]outbyte = (byte[])outMessage.ToArray(Type.GetType("System.Byte"));
  return System.Text.Encoding.Default.GetString(outbyte);
}

 

四、Delphi中的实现

注：需引用“ StrUtils”

 //定义码表
const
  BaseTable: string = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/';

//编码程序
function Encode64(const test:string): string;
var
  s, s1: string;
  i, p, len, n, Addnum: integer;
begin
  result := '';

  S := '';
  for i := 1 to length(test) do
    S := S + IntToHex(Ord(test[I]), 2);
  //将字符串的十六进制数以字符串的形式表示出来
  case (length(s) mod 3) of
    0: addnum := 0;
    1:
    begin
      s := s + '00';
      addnum := 2;
    end;
    2:
    begin
      s := s + '0';
      addnum := 1;
    end;
    else
      addnum := 0;
  end;
  len := length(s) div 3;
  for i := 1 to len do
  begin
    s1 := midstr(S, i*3-2,3);
    p := strtoint('$' + s1);
    n := p div 64;
    result := result + basetable[n+1];
    n := p mod 64;
    result := result + basetable[n+1];
  end;
  if addnum = 1 then
    result := result + '==';
  if addnum = 2 then
    result[length(result)] := '=';
end;

//解码程序
function Decode64(const test:string): string;
var
  s, s1, m:string;
  i, len, t:integer;
begin
  Result := '';
  if length(test) = 0 then
    exit;
  s := test;
  for i := 0 to 1 do
    if s[length(s)] = '=' then
      setlength(s, length(s) - 1);
  len := length(s) div 2;
  for i := 1 to len do
  begin
    s1 := midstr(s, i*2-1, 2);
    t := (Pos(s1[1], BaseTable) - 1) * 64 + (Pos(s1[2], BaseTable) - 1);
    m := m + inttohex(t, 3)
  end;
  if length(s) mod 2 = 1 then
  begin
    t := (Pos(s[length(s)], BaseTable) - 1) * 64;
    m := m + inttohex(t, 3);
    setlength(m, length(m) - 2);
  end;
  len := length(m) div 2;
  for i := 1 to len do
  begin
    s := midstr(m, i * 2 - 1, 2);
    result := result + chr(strtoint('$' + s));
  end;
end;


五、JavaScript中的实现

 

var base64EncodeChars = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
var base64DecodeChars = new Array(
    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 62, -1, -1, -1, 63,
    52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
    -1,  0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14,
    15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -1, -1, -1, -1, -1,
    -1, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
    41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -1, -1, -1, -1, -1);

function base64encode(str) {
    var out, i, len;
    var c1, c2, c3;

    len = str.length;
    i = 0;
    out = "";
    while(i < len) {
    c1 = str.charCodeAt(i++) & 0xff;
    if(i == len)
    {
        out += base64EncodeChars.charAt(c1 >> 2);
        out += base64EncodeChars.charAt((c1 & 0x3) << 4);
        out += "==";
        break;
    }
    c2 = str.charCodeAt(i++);
    if(i == len)
    {
        out += base64EncodeChars.charAt(c1 >> 2);
        out += base64EncodeChars.charAt(((c1 & 0x3)<< 4) | ((c2 & 0xF0) >> 4));
        out += base64EncodeChars.charAt((c2 & 0xF) << 2);
        out += "=";
        break;
    }
    c3 = str.charCodeAt(i++);
    out += base64EncodeChars.charAt(c1 >> 2);
    out += base64EncodeChars.charAt(((c1 & 

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