使用Python进行Base64编码和解码

假设您有一个想要通过网络传输的二进制图像文件。您很惊讶对方没有正确接收该文件 - 该文件只是包含奇怪的字符！

嗯，您似乎试图以原始位和字节格式发送文件，而所使用的媒体是为流文本而设计的。

避免此类问题的解决方法是什么？答案是Base64编码。在本文中，我将向您展示如何使用 Python 对二进制图像进行编码和解码。该程序被说明为一个独立的本地程序，但您可以将该概念应用于不同的应用程序，例如将编码图像从移动设备发送到服务器以及许多其他应用程序。

什么是 Base64？

在深入了解本文之前，让我们先定义一下 Base64 的含义。

Base64 是一种将 8 位二进制数据编码为可以用 6 位表示的格式的方法。仅使用字符 A-Z、a-z、0-9、+、 / 用来表示数据，其中 = 用于填充数据。例如，使用此编码，三个 8 位字节将转换为四个 6 位组。

术语 Base64 取自多用途互联网邮件扩展 (MIME) 标准，该标准广泛用于 HTTP 和 XML，最初是为编码电子邮件附件以进行传输而开发的。

我们为什么使用 Base64？

Base64 对于二进制数据表示非常重要，因此它允许二进制数据以看起来和充当纯文本的方式表示，这使得存储在数据库中、在电子邮件中发送或在其他应用程序中使用更加可靠。基于文本的格式，例如 XML。 Base64 主要用于以 ASCII 字符串格式表示数据。

正如本文介绍中提到的，如果没有 Base64，有时数据将根本无法读取。

Base64 编码

Base64 编码是将二进制数据转换为 64 个字符的有限字符集的过程。如第一节所示，这些字符是 A-Z、a-z、0-9、 + 和 / （数一数，你注意到它们加起来是 64 了吗？）。该字符集被认为是最常见的字符集，被称为 MIME 的 Base64。它使用 A-Z、a-z 和 0-9 作为前 62 个值，以及 + 和 / 用于最后两个值。

Base64编码的数据最终会比原始数据更长，因此如上所述，每3个字节的二进制数据，至少有4个字节的Base64编码数据。这是因为我们将数据压缩成更小的字符集。

您是否见过如下所示的原始电子邮件文件的一部分（很可能源自未发送的电子邮件）？如果是这样，那么您已经看到了 Base64 编码的实际应用！ （如果你注意到最后有 = ，你可以断定这是 Base64 编码，因为编码过程中使用了等号进行填充。）

Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: base64

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