base64 python|极客笔记

base64 python

在计算机编程中，base64 是常用的一种编码方式，用于将二进制数据转换为文本格式。在 Python 中，我们可以通过内置的 base64 库轻松地对数据进行编码和解码。

base64 编码和解码

base64 编码是将二进制数据转换为文本数据的过程，编码后的文本数据只包含 A-Z、a-z、0-9、+、/ 这 64 个字符。base64 编码的主要作用是在数据传输和存储过程中，将二进制数据以文本数据的形式呈现，以避免特殊字符对传输和存储造成的问题。

在 Python 中，我们可以使用 base64 模块提供的 b64encode 和 b64decode 函数来进行编码和解码操作。

base64 编码示例

import base64

data = b'Hello, World!'
encoded_data = base64.b64encode(data)

print(encoded_data)

运行以上代码，将得到输出：

b'SGVsbG8sIFdvcmxkIQ=='

这是将字符串 'Hello, World!' 进行 base64 编码后的结果。

base64 解码示例

import base64

encoded_data = b'SGVsbG8sIFdvcmxkIQ=='
decoded_data = base64.b64decode(encoded_data)

print(decoded_data)

运行以上代码，将得到输出：

b'Hello, World!'

这是将经过 base64 编码的数据进行解码后的结果。

base64 编码原理

base64 编码是将每 3 个字节作为一组，分为 4 个 6 位的小组，并在每个小组前面加一个是 0 的 2 位，得到 4 个 8 位的字符，这样就实现了将每 3 个字节编码为 4 个字符的效果。

例如，将字符串 'Hello' 进行 base64 编码过程如下：

字符串 'Hello' 的 ASCII 编码为二进制分别为：
H: 01001000
e: 01100101
l: 01101100
o: 01101111
将这四个字符拼接为一个 24 位的二进制字符串：01001000 01100101 01101100 01101111
以每 6 位为一组分割二进制字符串：010010 000110 010101 101100 011011 110111
每组前面补两位 0，得到 4 个 8 位的二进制数：00010010 00010110 00101101 10110001 10111101
将每个 8 位的二进制数转换为 ASCII 字符：S W d u

所以，字符串 'Hello' 经过 base64 编码后得到的结果为 'SWdu'。

base64 应用实例

base64 编码除了常用于数据传输和存储外，还有一些其他应用场景，例如在加密算法中的应用，可通过 base64 编码对加密后的数据进行转换，方便传输和展示。

下面是一个使用 base64 编码和解码的示例代码，演示了如何将图片文件进行 base64 编码并恢复：

import base64

# 读取图片文件
with open('image.jpg', 'rb') as image_file:
    image_data = image_file.read()

# 将图片数据进行 base64 编码
encoded_image = base64.b64encode(image_data)

# 将 base64 编码后的数据写入文件
with open('encoded_image.txt', 'wb') as encoded_file:
    encoded_file.write(encoded_image)

# 从文件中读取 base64 编码的数据
with open('encoded_image.txt', 'rb') as encoded_file:
    encoded_image = encoded_file.read()

# 将 base64 编码的数据解码为图片数据
decoded_image = base64.b64decode(encoded_image)

# 将图片数据写入新文件
with open('decoded_image.jpg', 'wb') as decoded_file:
    decoded_file.write(decoded_image)

通过以上代码，我们可以将图片文件进行 base64 编码后保存，并最终恢复为原始图片文件。