Java에서 base64 인코더를 구현하는 방법

소개

Base64 인코딩이란 무엇인가요? 이 질문에 답하기 전에 컴퓨터의 파일 분류를 이해해야 합니다. 컴퓨터의 경우 파일은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 텍스트 파일이고 다른 하나는 바이너리 파일입니다.

바이너리 파일의 경우 내용이 바이너리로 표시되므로 사람이 즉시 이해할 수 없습니다. 텍스트 편집기로 바이너리 파일을 열려고 하면 횡설수설이 나타날 수 있습니다. 이는 바이너리 파일의 인코딩 방법이 텍스트 파일의 인코딩 방법과 다르기 때문에 텍스트 편집기가 바이너리 파일을 텍스트 콘텐츠로 변환하려고 하면 잘못된 문자가 나타납니다.

텍스트 파일의 경우 초기 ASCII 인코딩과 현재 일반적으로 사용되는 UTF-8 및 UTF-16 인코딩 방법 등 다양한 인코딩 방법이 있습니다. 다른 인코딩을 사용하여 텍스트 파일을 열면 문자가 깨져 보일 수도 있습니다.

그래서 텍스트 파일이든 바이너리 파일이든 인코딩 형식이 통일되어야 합니다. 즉, 쓰기의 인코딩이 어떻게 생겼는지, 데이터 읽기의 인코딩도 일치해야 합니다.

Base64 인코딩은 실제로 바이너리 데이터를 시각적 ASCII 문자로 인코딩하는 인코딩 방법입니다.

왜 그런 요구 사항이 있나요?

우리는 컴퓨터 세계의 발전이 하루아침에 이루어지지 않는다는 것을 알고 있습니다. 문자 인코딩의 경우 처음에는 ASCII 인코딩만 지원했고 나중에는 유니코드 등으로 확장되었습니다. 따라서 많은 응용 프로그램에서 ASCII 인코딩 이외의 인코딩 형식은 지원되지 않습니다. 그렇다면 이러한 시스템에서 비ASCII 코드를 표시하는 방법은 무엇입니까?

해결책은 인코딩 매핑을 수행하여 ASCII가 아닌 문자를 ASCII 문자로 매핑하는 것입니다. Base64는 그러한 인코딩 방법입니다.

Base64를 사용하는 일반적인 장소는 웹 페이지입니다. 때로는 웹 페이지에 이미지를 표시해야 하므로 이미지를 base64로 인코딩한 다음 html로 채울 수 있습니다.

또 다른 응용 프로그램은 파일을 base64로 인코딩한 다음 이메일 첨부 파일로 보내는 것입니다.

JAVA의 base64 지원

base64 인코딩은 사용하기 매우 쉽기 때문에 JAVA의 base64 구현을 살펴보겠습니다.

Java에는 java.util.Base64라는 해당 base64 구현이 있습니다. 이 클래스는 JDK 버전 1.8에서 도입된 Base64용 도구 클래스입니다.

Base64는 세 가지 getEncoder 및 getDecoder 메소드를 제공합니다. 해당 Encoder 및 Decoder를 획득하면 인코더의 encode 및 decode 메소드를 호출하여 데이터를 인코딩하고 디코딩할 수 있어 매우 편리합니다.

먼저 Base64의 기본 사용 예를 살펴보겠습니다.

 // 使用encoder进行编码
 String encodedString = Base64.getEncoder().encodeToString("what is your name baby?".getBytes("utf-8"));
 System.out.println("Base64编码过后的字符串 :" + encodedString);

 // 使用encoder进行解码
 byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedString);

 System.out.println("解码过后的字符串: " + new String(decodedBytes, "utf-8"));

도구 클래스로서 JDK에서 제공하는 Base64 도구 클래스는 여전히 매우 유용합니다.

이 글에서는 JDK에서 Base64가 어떻게 구현되는지를 주로 분석합니다.

JDK에서 Base64 분류 및 구현

JDK의 Base64 클래스는 getEncoder, getUrlEncoder 및 getMimeEncoder라는 세 가지 인코더 메서드를 제공합니다.

    public static Encoder getEncoder() {
         return Encoder.RFC4648;
    }

    public static Encoder getUrlEncoder() {
         return Encoder.RFC4648_URLSAFE;
    }

    public static Encoder getMimeEncoder() {
        return Encoder.RFC2045;
    }

마찬가지로 getDecoder, getUrlDecoder, getMimeDecoder라는 세 가지 해당 디코더도 제공합니다.

    public static Decoder getDecoder() {
         return Decoder.RFC4648;
    }

    public static Decoder getUrlDecoder() {
         return Decoder.RFC4648_URLSAFE;
    }

    public static Decoder getMimeDecoder() {
         return Decoder.RFC2045;
    }

코드에서 볼 수 있듯이 이 세 가지 인코딩은 각각 RFC4648, RFC4648_URLSAFE 및 RFC2045에 해당합니다.

이 세 가지는 모두 base64 인코딩의 변형입니다. 차이점을 살펴보겠습니다.

/=에 대한 Base64 전송 인코딩 필수

인코딩 이름	인코딩 문자	인코딩 문자	인코딩 문자
	62 nd position	비트 63	완전한 문자
RFC 2045: MIME	++	/	= mandatory
RFC 4648: base64 (standard)	+	/	= optional
RFC 4648: base64url (URL- and filename-safe standard)	-	_	=

RFC 4648: base64(표준)

+

/

= 선택사항

RFC 4648: base64url(URL- 및 파일 이름 안전 표준)

-

_

🎜= 선택 사항🎜🎜🎜🎜🎜을 볼 수 있습니다. base64와 Base64url은 62번째와 63번째 인코딩 문자가 다르다는 점이며, MIME용 base64와 base64의 차이점은 완성 문자가 필수인지 여부입니다. 🎜🎜또한 Basic 및 base64url의 경우 줄 구분 문자가 추가되지 않지만 MIME의 base64에서는 줄이 76자를 초과한 후 줄 구분 기호로 'r' 및 'n'을 추가합니다. 🎜🎜마지막으로 디코딩 프로세스 중에 Base64 매핑 테이블에 없는 문자가 다르게 처리되면 base64 및 Base64url이 직접 거부되고 MIME용 base64는 무시됩니다. 🎜🎜base64와 Base64url의 차이점은 다음 두 가지 방법으로 확인할 수 있습니다. 🎜

        private static final char[] toBase64 = {
            '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', '+', '/'
        };

        private static final char[] toBase64URL = {
            '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', '-', '_'
        };

🎜MIME의 경우 한 줄의 최대 문자 수와 줄바꿈을 정의합니다. 🎜

        private static final int MIMELINEMAX = 76;
        private static final byte[] CRLF = new byte[] {'\r', '\n'};

🎜Base64의 고급 사용법🎜🎜일반 이 경우 Base64로 인코딩하는 객체의 길이는 고정되어 있습니다. 인코딩 또는 디코딩 메서드를 호출하려면 입력 객체를 바이트 배열로 변환하기만 하면 됩니다. 🎜🎜하지만 스트림 데이터를 변환해야 하는 경우도 있습니다. 이 경우 Base64에서 제공하는 두 가지 Stream 래핑 방법을 사용할 수 있습니다. 🎜

        public OutputStream wrap(OutputStream os) {
            Objects.requireNonNull(os);
            return new EncOutputStream(os, isURL ? toBase64URL : toBase64,
                                       newline, linemax, doPadding);
        }

        public InputStream wrap(InputStream is) {
            Objects.requireNonNull(is);
            return new DecInputStream(is, isURL ? fromBase64URL : fromBase64, isMIME);
        }

🎜이 두 가지 방법은 각각 인코더와 디코더에 해당합니다. 🎜

위 내용은 Java에서 base64 인코더를 구현하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!