1. Base64 编码的基本概念

   • Base64 是一种基于 64 个可打印字符来表示二进制数据的编码方式。它的主要目的是将二进制数据转换为文本格式，以便在诸如电子邮件、HTML 表单、XML 等只支持文本数据的环境中进行安全传输和存储。
   • 之所以称为 Base64，是因为它使用 64 个字符（A - Z、a - z、0 - 9、+、/）来表示数据。另外还有一个等号（=）用于填充，它是在数据长度不是 3 的倍数时使用的。

2. Base64 编码的工作原理

   • 首先，Base64 编码将输入的二进制数据按照每 3 个字节一组进行划分。因为每个字节是 8 位，所以 3 个字节一共是 24 位。这 24 位数据被划分为 4 个 6 位的分组。
   • 每个 6 位分组的值作为索引，在 Base64 编码表（包含 64 个字符）中查找对应的字符。例如，如果一个 6 位分组的值是 0，那么它对应的 Base64 字符是 'A'；如果值是 25，对应的字符是 'Z'。
   • 当输入数据的字节长度不是 3 的倍数时，需要进行填充。如果最后一组只有 1 个字节，那么会在这组后面添加 2 个等号（=）；如果最后一组有 2 个字节，会添加 1 个等号（=）。

3. Python 中的 Base64 编码操作

   • 在 Python 中，可以使用base64模块来进行 Base64 编码。例如，对一个字符串进行编码：

import base64
#base64编码: 继续对字符串流进行编码，返回字符串流  0-f
s = '你好'
s = base64.b64encode(s.encode()) #所以需要先把s变成字符流，使用encode，然后再用b64encode进行编码
print(s) #b'5L2g5aW9'
s = base64.b64decode(s).decode() #先b64decode 解码s，解码的编程字符串流，再用decode解码就ok了
print(s) #你好

• 首先将字符串转换为字节序列（因为b64encode方法接受字节序列作为输入），然后进行 Base64 编码得到字节序列，最后将字节序列转换为字符串输出。

1. Base64 编码的应用场景

   • 数据传输：在网络通信中，一些协议可能只允许传输文本数据。例如，在简单邮件传输协议（SMTP）中，邮件内容需要是文本格式。如果要发送二进制附件，就可以先将其转换为 Base64 编码的文本，然后再发送。
   • 数据存储：当需要将二进制数据存储在文本格式的配置文件或数据库中时，Base64 编码是一种很好的选择。比如，将图片的二进制数据编码后存储在数据库的文本字段中。

2. Base64 编码的局限性

   • 数据膨胀：Base64 编码后的数据大小会比原始二进制数据大大约。因为每 3 个字节的二进制数据会被编码为 4 个字节的 Base64 数据。这在存储和传输大量数据时可能会导致效率降低和存储空间的浪费。
   • 安全性：Base64 编码不是一种加密方式。它只是将二进制数据转换为文本格式，数据仍然是可以被解码的。如果需要保密数据，应该使用加密算法而不是 Base64 编码。