Java8新特性之Base64详解_动力节点Java学院整理

base64 编码是一种常用的字符编码，在很多地方都会用到。但base64不是安全领域下的加密解密算法。能起到安全作用的效果很差，而且很容易破解，他核心作用应该是传输数据的正确性，有些网关或系统只能使用ascii字符。base64就是用来将非ascii字符的数据转换成ascii字符的一种方法，而且base64特别适合在http，mime协议下快速传输数据。

jdk里面实现base64的api

在jdk1.6之前，jdk核心类一直没有base64的实现类，有人建议用sun/oracle jdk里面的sun.misc.base64encoder 和 sun.misc.base64decoder，使用它们的优点就是不需要依赖第三方类库，缺点就是可能在未来版本会被删除（用maven编译会发出警告），而且性能不佳，后面会有性能测试。

jdk1.6中添加了另一个base64的实现，javax.xml.bind.datatypeconverter两个静态方法parsebase64binary 和 printbase64binary，隐藏在javax.xml.bind包下面，不被很多开发者知道。

在java 8在java.util包下面实现了base64编解码api，而且性能不俗，api也简单易懂，下面展示下这个类的使用例子。

java.util.base64

该类提供了一套静态方法获取下面三种base64编解码器：

1）basic编码：是标准的base64编码，用于处理常规的需求

// 编码
string asb64 = base64.getencoder().encodetostring("some string".getbytes("utf-8"));
system.out.println(asb64); // 输出为: c29tzsbzdhjpbmc=
// 解码
byte[] asbytes = base64.getdecoder().decode("c29tzsbzdhjpbmc=");
system.out.println(new string(asbytes, "utf-8")); // 输出为: some string

2）url编码：使用下划线替换url里面的反斜线“/”

string urlencoded = base64.geturlencoder().encodetostring("subjects?abcd".getbytes("utf-8"));
system.out.println("using url alphabet: " + urlencoded);
// 输出为:
using url alphabet: c3viamvjdhm_ywjjza==

3）mime编码：使用基本的字母数字产生base64输出，而且对mime格式友好：每一行输出不超过76个字符，而且每行以“\r\n”符结束。

stringbuilder sb = new stringbuilder();
for (int t = 0; t < 10; ++t) {
 sb.append(uuid.randomuuid().tostring());
}
byte[] toencode = sb.tostring().getbytes("utf-8");
string mimeencoded = base64.getmimeencoder().encodetostring(toencode);
system.out.println(mimeencoded);

第三方实现base64的api

首先便是常用的apache commons codec library里面的org.apache.commons.codec.binary.base64；
第二个便是google guava库里面的com.google.common.io.baseencoding.base64() 这个静态方法；
第三个是net.iharder.base64，这个jar包就一个类；
最后一个，号称base64编码速度最快的migbase64，而且是10年前的实现，到现在是否能保持这个称号，测一测便知道；

base64编码性能测试

上面讲了一共7种实现base64编码，jdk里面3种，第三方实现4种，一旦有选择，则有必要将他们进行一次高低对比，性能测试是最直接的方式

首先来定义两个接口

private static interface base64codec
  {
    public string encode(final byte[] data);
    public byte[] decode(final string base64) throws ioexception;
  }
  private static interface base64bytecodec
  {
    public byte[] encodebytes(final byte[] data);
    public byte[] decodebytes(final byte[] base64) throws ioexception;
  }

两个接口区别就是其中一个接口方法参数接收byte数组，返回byte数组，因为byte->byte相比string->byte或者byte->string性能上会快一点，所以区分两组来测试

private static final base64codec[] m_codecs = { new guavaimpl(), new javaxmlimpl(),
    new java8impl(), new sunimpl(), new apacheimpl(),new migbase64impl(),new iharderimpl() };
private static final base64bytecodec[] m_bytecodecs = {
    new apacheimpl(), new java8impl(),new migbase64impl(),new iharderimpl() };

从上面看出，其中支持byte->byte只有4中api；

7个base64的实现类

private static class java8impl implements base64codec, base64bytecodec
  {
    private final base64.decoder m_decoder = base64.getdecoder();
    private final base64.encoder m_encoder = base64.getencoder();
    @override
    public string encode(byte[] data) {
      return m_encoder.encodetostring(data);
    }
    @override
    public byte[] decode(string base64) throws ioexception {
      return m_decoder.decode(base64);
    }
    public byte[] encodebytes(byte[] data) {
      return m_encoder.encode( data );
    }
    public byte[] decodebytes(byte[] base64) throws ioexception {
      return m_decoder.decode( base64 );
    }
  }
  private static class javaxmlimpl implements base64codec //no byte[] implementation
  {
    public string encode(byte[] data) {
      return datatypeconverter.printbase64binary( data );
    }
    public byte[] decode(string base64) throws ioexception {
      return datatypeconverter.parsebase64binary( base64 );
    }
  }
..............

后面代码基本就是各种api实现base64的代码了，就不详细列出。

主要测试手段是，生成100m的随机数，分成100byte或者1000byte的块，然后将他们分别编码和解码，记录时间，如下方法

private static testresult testbytecodec( final base64bytecodec codec, final list<byte[]> buffers ) throws ioexception {
    final list<byte[]> encoded = new arraylist<byte[]>( buffers.size() );
    final long start = system.currenttimemillis();
    for ( final byte[] buf : buffers )
      encoded.add( codec.encodebytes(buf) );
    final long encodetime = system.currenttimemillis() - start;
    final list<byte[]> result = new arraylist<byte[]>( buffers.size() );
    final long start2 = system.currenttimemillis();
    for ( final byte[] ar : encoded )
      result.add( codec.decodebytes(ar) );
    final long decodetime = system.currenttimemillis() - start2;
    for ( int i = 0; i < buffers.size(); ++i )
    {
      if ( !arrays.equals( buffers.get( i ), result.get( i ) ) )
        system.out.println( "diff at pos = " + i );
    }
    return new testresult( encodetime / 1000.0, decodetime / 1000.0 );
  }

测试结果

jvm参数：-xms512m -xmx4g

一切都很明显了，从上面看出，sun的表现不是很好，iharder和migbase64性能可以接受，传说migbase64性能第一，那也是过去了，在这次测试结果中，新的java8 base64运行速度最好，javaxml表现次之。

总结

如果你需要一个性能好，可靠的base64编解码器，不要找jdk外面的了，java8里面的java.util.base64以及java6中隐藏很深的javax.xml.bind.datatypeconverter,他们两个都是不错的选择。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。