后台给前端传图片，Base64

2023-11-09

本文章是经查阅网上的一些文章，自己进行总结，做笔记方便以后查阅。

本篇文章背景：

因为想要实现给图片加文字，并在前端预览的功能，这涉及到Base64，特此记录。

后端给前端传图片：

一般后台给前端传图片，有两种方式：一种是通过response.getOutputStream直接将图片以流的形式写到页面显示，另一种是先把图片上传到服务器，拿到url地址后把url地址给前端。
此外，也可以将图片的字节数组通过Base64编译后返回给前端，前端直接拿了可以显示为图片。

一、字节数组Base64编译

byte[] bytes;	// 图片的字节数组
BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
String data = encoder.encode(bytes);	// //data = iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAFAAAAAaCAIAAACvsEzwAAABxElEQVR42tWYS2rDMB......

二、前端显示

前端拿到这个data字符串后，有两种方式显示图片：
先拼接一下前缀，分别是data:图片类型; 编码类型, data字符串数据

data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAFAAAAAaCAIAAACvsEzwAAABxElEQVR42tWYS2rDMB......

第一种方式，css：

div.image {
    width: 99px;
    height: 42px;
    background-image: url(data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAA......);
}

第二种方式，img标签

<img width="900" height="450" src="https://img-blog.csdnimg.cn/2022010612264818856.png"/>

注意，如果图片很大的话，转成的data字符串也很长，原作者一个小图片就15w字符，所以这种方式适合比如logo，验证码这种小图片，又不希望存在服务器的应用场景！！！

Base64：

参考文章如下：
一篇文章彻底弄懂Base64编码原理

一、Base64的由来

在参数传输过程中：中文出现乱码、传输的字符不是可打印的字符，比如二进制文件、图片等。因此，Base64出现，其基于64个可打印的字符来表示二进制的数据，以解决上述问题。Base64在URL、Cookie、网页传输少量二进制文件中也有相应的应用。

二、Base64的原理

每当我们使用时Base64时，都会先定义一个类似的数组：

['A', 'B', 'C', ... 'a', 'b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']

这是Base64的索引表，字符选用了“A-Z、a-z、0-9、+、/”64个可打印字符，这是标准的Base64协议规定。日常使用中还会看到“=”或“==”出现在Base64的编码结果中，“=”在此是作为填充字符出现，会面会讲到，适用于位数不足的情况。

三、具体转换步骤

1.将待转换的字符串每三个字节分为一组，每个字节占8bit，那么共有24个二进制位；
2.将上面的24个二进制位每6个一组，共分为4组；
3.在每组前面添加两个0，每组由6个变为8个二进制位，总共32个二进制位，即4个字节；
4.根据Base64编码对照表（见下图）获得对应的值；

0　A　　 17　R　　　34　i　　　51　z
1　B　　 18　S　　　35　j　　　52　0
2　C　　 19　T　　　36　k　　　53　1
3　D　　 20　U　　　37　l　　　54　2
4　E　　 21　V　　　38　m　　　55　3
5　F　　 22　W　　　39　n　　　56　4
6　G　　 23　X　　　40　o　　　57　5
7　H　　 24　Y　　　41　p　　　58　6
8　I　　 25　Z　　　42　q　　　59　7
9　J　　 26　a　　　43　r　　　60　8
10　K　　27　b　　　44　s　　　61　9
11　L　　28　c　　　45　t　　　62　+
12　M　　29　d　　　46　u　　　63　/
13　N　　30　e　　　47　v
14　O　　31　f　　　48　w　　　
15　P　　32　g　　　49　x
16　Q　　33　h　　　50　y

从上面的步骤我们发现：

Base64字符表中的字符原本用6个bit就可以表示，现在前面添加2个0，变为8个bit，会造成一定的浪费。因此，Base64编码之后的文本，要比原文大约三分之一。
为什么使用3个字节一组呢？因为6和8的最小公倍数为24，三个字节正好24个二进制位，每6个bit位一组，恰好能够分为4组。

四、示例说明

以下面的表格为示例，具体分析：
在这里插入图片描述
对应步骤如下：

1.“M”、“a”、"n"对应的ASCII码值分别为77，97，110，对应的二进制值是01001101、01100001、01101110。如图第二三行所示，由此组成一个24位的二进制字符串。
2.如图红色框，将24位每6位二进制位一组分成四组。
3.在上面每一组前面补两个0，扩展成32个二进制位，此时变为四个字节：00010011、00010110、00000101、00101110。分别对应的值（Base64编码索引）为：19、22、5、46。
4.用上面的值在Base64编码表中进行查找，分别对应：T、W、F、u。因此“Man”Base64编码之后就变为：TWFu。

五、位数不足情况

上面是按照三个字节来举例说明的，如果字节数不足三个，那么该如何处理？
在这里插入图片描述

1个字节：共8个二进制位，按规则分组，每6个一组，则第二组缺少4位，用0补齐，得到两个Base64编码，而后面两组没有对应数据，都用“=”补上。因此，上图中“A”转换之后为“QQ==”；
2个字节：共16个二进制位，按规则分组，每6个一组，则第三组缺少2位，用0补齐，得到三个Base64编码，第四组完全没有数据，则用“=”补上。因此，上图中“BC”转换之后为“QKM=”；

六、注意事项

大多数编码都是由字符串转化成二进制，而Base64的编码则是从二进制转换成字符串
Base64编码主要用在传输、存储、表示二进制领域，不能算得上加密，只是无法直接看到明文，也可以通过打乱Base64编码来进行加密
中文有多种编码（比如UTF-8、GB2312，GBK），不同编码对应Base64编码结果不一样

七、延伸

上面我们已经看到了Base64就是用6位（2的6次幂就是64）表示字符，因此称为Base64。
同理，Base32就是用5位，Base16就是用4位。

八、验证

最后，用Java代码来验证一下上面的转换结果

package com.secbro2.blog.utils;
import sun.misc.BASE64Encoder;
public class Base64Utils {
	public static void main(String[] args) {
		String man = "Man";
		String a = "A";
		String bc = "BC";
		BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
		System.out.println("Man base64结果为：" + encoder.encode(man.getBytes()));	// TWFu
		System.out.println("BC base64结果为：" + encoder.encode(bc.getBytes()));	// QkM=
		System.out.println("A base64结果为：" + encoder.encode(a.getBytes()));	// QQ==
	}
}

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