Base64 是一種基于64個可打印字符來表示二進制數(shù)據(jù)的表示方法得院，編碼后的數(shù)據(jù)比原始數(shù)據(jù)略長像樊，為原來的 4/3拾碌。編碼表由64 個字符組成：26個大寫英文字母 + 26個小寫英語字母 + 數(shù)字0-9 + 符號 "+" + 符號 "/"躏哩，其 ASCII 值為 0-63

編碼過程：

 1奏候、每 3 個字節(jié)組成一組，(3*8)組成一串24個進制位未巫；例：111001101001010110001111
 2、將 24 個進制位分 4 組启昧，每組 6 個進制位叙凡，在前補 00 擴展成 32 個進制位 = 4 個字節(jié)；例：00111001 00101001 00010110 00001111
 3密末、將每個字節(jié)轉(zhuǎn)十進制握爷，匹配編碼表對應(yīng)字符，組成新的 4 個字符

Base64 編碼表

image.png

滿足 3 個字節(jié)情況下（utf-8 字符集一個中文字符等于 3 個字節(jié)）

原文本 Min 經(jīng)過 base64 編碼后等到新字符 TWlu

image.png

不滿足 3 個字節(jié)严里，2 個字節(jié)情況下新啼，在編碼后的字符末尾填充1個 = 號

原文本 Mi 經(jīng)過 base64 編碼后等到新字符 TWk=

image.png

不滿足 3 個字節(jié)，1 個字節(jié)情況下刹碾，在編碼后的字符末尾填充 2 個 = 號

原文本 M 經(jīng)過 base64 編碼后等到新字符 TQ==

image.png

image.png

代碼

<?php


namespace Patterns\Algorithm;


class Base64
{
    private $_encode_table = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/';
    private $_strpad = ['==', '=', ''];

    /**
     * 輸入字符以3個字節(jié)分組，3 個字節(jié) = base64 4個字節(jié)
     * 3個字節(jié)為一組
     * * 第一個字符 = 輸入第一個字符右移 2 位
     * * 第二個字符 = 輸入第一個字符左移 4 位 + 輸入第二個字符右移 4 位
     * * 第三個字符 = 輸入第一個字符左移 2 位 + 輸入第三個字符右移 6 位
     * * 第四個字符 = 取輸入第三個字符右 6 位
     * base64 編碼
     * @param string $str
     * @return string
     */
    public function encodebit(string $str):string
    {
        $strLen = strlen($str);
        $subIndex = 0;
        $subStr = $out = '';

        while ($strLen > 2){
            $subStr = substr($str, $subIndex, 3);
            $fir = ord($subStr[0]) >> 2;
            $sc = ((ord($subStr[0]) & 3) << 4) + ((ord($subStr[1])) >> 4);
            $th = ((ord($subStr[1]) & 15) << 2) + (ord($subStr[2]) >> 6);
            $end = ord($subStr[2]) & 63;

            $out .= $this->_encode_table[$fir];
            $out .= $this->_encode_table[$sc];
            $out .= $this->_encode_table[$th];
            $out .= $this->_encode_table[$end];

            $subIndex += 3;
            $strLen -= 3;
        }

        if(0 === $strLen){
            return $out;
        }

        $str = substr($str, $subIndex);
        $out .= $this->_encode_table[ord($str[0]) >> 2];

        if($strLen > 1){
            $out .= $this->_encode_table[((ord($str[0]) & 3) << 4) + (ord($str[1]) >> 4)];
            $out .= $this->_encode_table[(ord($str[1]) & 15) << 2];
            $out .= '=';
        } else {
            $out .= $this->_encode_table[(ord($str[0]) & 3) << 4];
            $out .= '==';
        }

        return $out;
    }

    /**
     * 編碼
     * base64 將 3 個字節(jié)轉(zhuǎn)成 4 個字節(jié)
     *  每 3 個字節(jié)組成一組物舒，(3*8)組成一串24個進制位
     *  將 24 個進制位分 4 組色洞，每組 6 個進制位，在前補 00 擴展成 32 個進制位 = 4 個字節(jié)
     *  將每個字節(jié)轉(zhuǎn)十進制冠胯，匹配編碼表對應(yīng)字符火诸，組成新的 4 個字符
     *
     * 不足 3 個字節(jié)情況：
     *  2 個字節(jié)：按照上述步驟可組成新的 3 個字符，在末尾補充 1 個 = 號荠察，即 xxx=
     *  1 個字節(jié)：按照上述步驟可組成新的 2 個字符置蜀，在末尾補充 2 個 = 號，即 xx==
     * @param string $data
     * @return string
     */
    public function encode(string $data):string
    {
        $strLen = strlen($data);
        $subIndex = 0;
        $out = '';

        $offset = ceil($strLen / 3);
        for($i = 0; $i < $offset; $i++){
            $binstr = '';
            $subStr = substr($data, $subIndex, 3);
            $strLen = strlen($subStr);
            for($k = 0; $k < $strLen; $k++){
                $decbin = decbin(ord($subStr[$k]));
                $binstr .= str_pad($decbin, 8, 0, STR_PAD_LEFT);
            }

            $out .= $this->bintoChar($strLen, $binstr);

            $subIndex += 3;
        }

        $out .= $this->_strpad[$strLen - 1];

        return $out;
    }

    /**
     * 將8位二進制組成的進制位進行分組悉盆，6 位一組：每組在前方增 00 填充成 8 位盯荤，不足8位則在后方補 0
     * @param int $strSize
     * @param string $bin
     * @return string
     */
    private function bintoChar(int $strSize, string $bin):string
    {
        $subIndex = 0;
        $char = '';

        while ($strSize >= 0){
            $substr = '00' . substr($bin, $subIndex, 6);
            $substr = str_pad($substr, 8, 0, STR_PAD_RIGHT);
            $char .= $this->_encode_table[bindec($substr)];

            $subIndex += 6;
            $strSize--;
        }

        return $char;
    }
}

$base64 = new Base64();

$str = 'test';

echo 'base: ' . base64_encode($str),PHP_EOL;

echo 'base: ' . $base64->encodebit($str). PHP_EOL;

echo 'base: ' . $base64->encode($str) . PHP_EOL;