golang base64

一、什么是base64编码

Base64是一种将二进制数据转换为可打印字符的编码方法，它主要用于在网络传输过程中，将二进制数据以文本形式进行传输。Base64编码不仅可以用于编码二进制数据，还可以用于编码文本中的特殊字符，以避免与协议或系统产生冲突。

Base64编码使用了64个可打印字符进行转换，其中包括大小写字母（a-z,A-Z）、数字（0-9）和两个特殊字符（+和/）。在编码过程中，每3个字节的数据被分割为4组，每组6个比特位，再转换为一个可打印字符。如果数据长度不是3的倍数，会进行不同的填充方式以保证编码后的数据长度是4的倍数。

二、golang中的base64编码

在golang中，标准库encoding/base64提供了base64编码相关的函数和类型。通过导入该库，我们可以方便地进行base64编码与解码的操作。

2.1 base64编码

在golang中，将数据进行base64编码可以使用base64.StdEncoding.EncodeToString()函数。这个函数接收一个字节切片作为参数，并返回对应的base64编码后的字符串。

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
)

func main() {
    data := []byte("Hello, world!")
    encodedString := base64.StdEncoding.EncodeToString(data)
    fmt.Println(encodedString)
}

运行以上代码，输出为：

SGVsbG8sIHdvcmxkIQ==

2.2 base64解码

在golang中，要将base64编码的数据解码为原始数据，可以使用base64.StdEncoding.DecodeString()函数。这个函数接收一个base64编码后的字符串作为参数，并返回对应的解码后的字节数组。

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
)

func main() {
    encodedString := "SGVsbG8sIHdvcmxkIQ=="
    decodedData, err := base64.StdEncoding.DecodeString(encodedString)
    if err != nil {
        fmt.Println("Base64 decoding error:", err)
        return
    }
    fmt.Println(string(decodedData))
}

运行以上代码，输出为：

Hello, world!

三、golang中的URL base64编码

在URL中，某些字符有特殊含义，因此通过base64编码后的字符串无法直接作为URL的一部分传输。为了解决这个问题，golang的标准库提供了base64.URLEncoding编码器，该编码器对+和/字符进行了替换。

3.1 URL base64编码

使用URL base64编码与普通base64编码相似，只需要将base64.StdEncoding替换为base64.URLEncoding即可。

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
)

func main() {
    data := []byte("Hello, world!")
    encodedString := base64.URLEncoding.EncodeToString(data)
    fmt.Println(encodedString)
}

运行以上代码，输出为：

SGVsbG8sIHdvcmxkIQ==

3.2 URL base64解码

使用URL base64解码与普通base64解码相似，只需要将base64.StdEncoding替换为base64.URLEncoding即可。

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
)

func main() {
    encodedString := "SGVsbG8sIHdvcmxkIQ=="
    decodedData, err := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedString)
    if err != nil {
        fmt.Println("URL Base64 decoding error:", err)
        return
    }
    fmt.Println(string(decodedData))
}

运行以上代码，输出为：

Hello, world!

四、应用场景

4.1 在网络传输中传输图片数据

在进行网络传输时，如果需要传输大量的二进制图像数据，使用base64编码可以直接将图像数据转换为文本数据进行传输，避免图片文件的传输带来的麻烦。接收方可以将接收到的base64编码后的数据解码为原始的二进制图像数据。

例如，将图片数据编码为base64编码后进行传输：

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "log"
)

func main() {
    // 读取图片文件
    imageData, err := ioutil.ReadFile("image.jpg")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    // 将图片数据转换为base64编码
    encodedString := base64.StdEncoding.EncodeToString(imageData)

    // 在网络上传输encodedString
    fmt.Println(encodedString)
}

4.2 在JSON中传输二进制数据

在使用JSON进行数据传输时，无法直接传输二进制数据。这时可以使用base64编码，将二进制数据转换为字符串，并将其放置在JSON中进行传输。接收方可以将接收到的字符串进行base64解码，得到原始的二进制数据。

例如，将二进制数据编码为base64编码并放在JSON中进行传输：

package main

import (
    "encoding/base64"
    "encoding/json"
    "fmt"
    "log"
)

type Data struct {
    BinaryData string `json:"binary_data"`
}

func main() {
    // 原始二进制数据
    binaryData := []byte{0x48, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f, 0x2c, 0x20, 0x77, 0x6f, 0x72, 0x6c, 0x64, 0x21}

    // 将二进制数据转换为base64编码
    encodedString := base64.StdEncoding.EncodeToString(binaryData)

    // 将base64编码后的数据放在JSON中进行传输
    data := &Data{
        BinaryData: encodedString,
    }

    jsonData, err := json.Marshal(data)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    fmt.Println(string(jsonData))
}

以上代码输出为：