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Java字符转Base64编码的实现与解析

在网络编程和数据传输中，Base64编码是一种常用的数据编码方式，它可以将二进制数据转换成ASCII字符集中的字符，从而在不支持二进制数据的系统中安全传输数据。本文将介绍如何在Java中实现字符到Base64编码的转换，以及如何解析Base64编码。

Base64编码原理

Base64编码使用64个字符（A-Z, a-z, 0-9, + 和 /）来表示数据，每3个字节的二进制数据被转换成4个Base64字符。如果原始数据不是3的倍数，会在最后添加一个或两个等号（=）作为填充。

Java中的Base64实现

Java提供了java.util.Base64类来实现Base64编码和解码。以下是使用Java将字符串转换为Base64编码的示例代码：

import java.util.Base64;

public class Base64Example {
    public static void main(String[] args) {
        String original = "Hello, World!";
        String encoded = Base64.getEncoder().encodeToString(original.getBytes());
        System.out.println("Encoded: " + encoded);

        byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encoded);
        String decoded = new String(decodedBytes);
        System.out.println("Decoded: " + decoded);
    }
}

类图

以下是Base64类及其相关类的类图：

classDiagram
    class Base64 {
        +getEncoder() : Encoder
        +getDecoder() : Decoder
    }
    class Encoder {
        +encodeToString(byte[] src) : String
    }
    class Decoder {
        +decode(String src) : byte[]
    }

状态图

以下是Base64编码和解码的过程状态图：

stateDiagram
    [*] --> EncodeStart: Start Encoding
    EncodeStart --> EncodeEnd: Encode String to Base64
    EncodeEnd --> [*]

    [*] --> DecodeStart: Start Decoding
    DecodeStart --> DecodeEnd: Decode Base64 to String
    DecodeEnd --> [*]