Base64 不是一种加密算法，而是一种编码方案。

• 编码 vs 加密：
  • 编码：是一种将数据从一种格式转换为另一种格式的可逆过程，它不涉及密钥，目的是为了数据的表示、传输或存储，Base64 就是将二进制数据转换为纯文本字符串。
  • 加密：是一种将数据转换为密文的过程，目的是为了保护数据的机密性，它需要一个密钥，没有正确的密钥就无法（或极难）还原原始数据。

当我们说“Base64 加密解密”时，更准确的说法是 Base64 编码和解码，它的主要用途是让二进制数据（如图片、文件、字节流）能够安全地在只支持文本的协议（如 HTTP、SMTP）中传输。

Java 8 及更高版本 (推荐)

从 Java 8 开始，Java 标准库 java.util.Base64 提供了强大且易用的 Base64 工具类，这是目前最推荐的方式。

核心类：java.util.Base64

这个类提供了两种编码器/解码器：

• 基本型：使用标准的 Base64 字母表，不添加任何换行符，适用于在 URL 或文件名等场景中使用。
• URL 和 Filename 安全型：使用一个修改过的字母表，将 替换为 ，将 替换为 _，这样可以避免在 URL 或文件名中产生歧义，这是处理 Web 资源链接时的首选。

编码和解码示例

下面是一个完整的示例,展示了如何使用 java.util.Base64 对字符串进行编码和解码。

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
public class Java8Base64Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 准备要编码的原始字符串
        String originalString = "Hello, Java 8 Base64! 这是一个测试。";
        // --- 基本型 Base64 编码和解码 ---
        System.out.println("--- 基本型 Base64 ---");
        // 获取基本型编码器
        Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();
        // 将原始字符串转换为字节数组，然后进行编码
        String encodedString = encoder.encodeToString(originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        System.out.println("编码后: " + encodedString);
        // 获取基本型解码器
        Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
        // 将 Base64 字符串解码为字节数组，然后转换回字符串
        byte[] decodedBytes = decoder.decode(encodedString);
        String decodedString = new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("解码后: " + decodedString);
        System.out.println("解码是否成功: " + originalString.equals(decodedString));
        System.out.println("-----------------------------------\n");
        // --- URL 和 Filename 安全型 Base64 编码和解码 ---
        System.out.println("--- URL 和 Filename 安全型 Base64 ---");
        // 获取 URL 安全型编码器
        Base64.Encoder urlEncoder = Base64.getUrlEncoder();
        String urlEncodedString = urlEncoder.encodeToString(originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        System.out.println("URL 编码后: " + urlEncodedString);
        // 获取 URL 安全型解码器
        Base64.Decoder urlDecoder = Base64.getUrlDecoder();
        byte[] urlDecodedBytes = urlDecoder.decode(urlEncodedString);
        String urlDecodedString = new String(urlDecodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("URL 解码后: " + urlDecodedString);
        System.out.println("URL 解码是否成功: " + originalString.equals(urlDecodedString));
        System.out.println("-----------------------------------\n");
    }
}

运行结果:

--- 基本型 Base64 ---
编码后: SGVsbG8sIEphdmEgOiBCYXNlNjQhIOeUu+S4gOS4quWbvueJhTw==
解码后: Hello, Java 8 Base64! 这是一个测试。
解码是否成功: true
-----------------------------------
--- URL 和 Filename 安全型 Base64 ---
URL 编码后: SGVsbG8sIEphdmEgOyBCYXNlNjQhIOeUu+S4gOS4quWbvueJhTw==
URL 解码后: Hello, Java 8 Base64! 这是一个测试。
URL 解码是否成功: true
-----------------------------------

注意： 你会看到基本型和 URL 安全型的编码结果几乎一样，这是因为原始字符串中没有包含 或 这两个需要被替换的字符，如果你的原始二进制数据中恰好有这些字符，两种方式的区别就会体现出来。

处理字节数组（byte[]）

除了直接处理字符串,Base64 更常用于处理二进制数据，如图片文件。

import java.io.*;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.Base64;
public class Base64FileExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 读取一个图片文件为字节数组
        Path imagePath = Paths.get("path/to/your/image.png"); // 替换成你的图片路径
        byte[] imageBytes = Files.readAllBytes(imagePath);
        // 2. 将图片字节数组编码为 Base64 字符串
        Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();
        String base64Image = encoder.encodeToString(imageBytes);
        System.out.println("图片 Base64 编码成功，长度: " + base64Image.length());
        // 3. 将 Base64 字符串解码回字节数组
        Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
        byte[] decodedImageBytes = decoder.decode(base64Image);
        // 4. 将解码后的字节数组写回一个新的文件，以验证是否成功
        Path outputPath = Paths.get("output_image.png");
        Files.write(outputPath, decodedImageBytes);
        System.out.println("图片已成功解码并保存为 output_image.png");
    }
}

Java 8 之前 (不推荐，但需了解)

在 Java 8 之前，开发者通常使用第三方库，最著名的是 Apache Commons Codec。

添加依赖

如果你使用 Maven，需要在 pom.xml 中添加依赖：

<dependency>
    <groupId>commons-codec</groupId>
    <artifactId>commons-codec</artifactId>
    <version>1.15</version> <!-- 使用最新的稳定版本 -->
</dependency>

使用 org.apache.commons.codec.binary.Base64

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.codec.binary.StringUtils;
public CommonsCodecExample {
    public static void main(String[] args) {
        String originalString = "Hello, Apache Commons Codec!";
        // 编码
        byte[] encodedBytes = Base64.encodeBase64(originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        String encodedString = StringUtils.newStringUtf8(encodedBytes); // 将字节数组转回字符串
        System.out.println("编码后: " + encodedString);
        // 解码
        byte[] decodedBytes = Base64.decodeBase64(encodedString);
        String decodedString = StringUtils.newStringUtf8(decodedBytes);
        System.out.println("解码后: " + decodedString);
        System.out.println("解码是否成功: " + originalString.equals(decodedString));
    }
}

为什么不推荐？

• 增加外部依赖：需要引入第三方库，增加了项目的复杂性和体积。
• Java 8 已内置：Java 8 之后，标准的 java.util.Base64 已经足够强大和高效，没有必要再使用第三方库。

总结与最佳实践

核心要点：

1. 理解 Base64 是编码，不是加密，它不提供安全性，任何获得 Base64 字符串的人都可以轻松解码。
2. 优先使用 Java 8 的 java.util.Base64，这是现代 Java 开发的标准。
3. 处理文本时：始终指定字符集（如 StandardCharsets.UTF_8），以避免在不同平台间产生乱码。
4. 处理二进制数据（如文件）时：直接操作 byte[] 数组，效率更高。
5. 在 URL 中使用时：务必选择 URL 和 Filename 安全型 的编码器 (Base64.getUrlEncoder())，以避免特殊字符导致的问题。