BASE64 编码是一种常用的字符编码,在很多地方都会用到。但base64不是安全领域下的加密解密算法。能起到安全作用的效果很差,而且很容易破解,他核心作用应该是传输数据的正确性,有些网关或系统只能使用ASCII字符。Base64就是用来将非ASCII字符的数据转换成ASCII字符的一种方法,而且base64特别适合在http,mime协议下快速传输数据。

JDK里面实现Base64的API

在JDK1.6之前,JDK核心类一直没有Base64的实现类,有人建议用Sun/Oracle JDK里面的sun.misc.BASE64Encoder 和 sun.misc.BASE64Decoder,使用它们的优点就是不需要依赖第三方类库,缺点就是可能在未来版本会被删除(用maven编译会发出警告),而且性能不佳,后面会有性能测试。

JDK1.6中添加了另一个Base64的实现,javax.xml.bind.DatatypeConverter两个静态方法parseBase64Binary 和 printBase64Binary,隐藏在javax.xml.bind包下面,不被很多开发者知道。

在Java 8在java.util包下面实现了BASE64编解码API,而且性能不俗,API也简单易懂,下面展示下这个类的使用例子。

java.util.Base64

该类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器:

1)Basic编码:是标准的BASE64编码,用于处理常规的需求

// 编码
String asB64 = Base64.getEncoder().encodeToString("some string".getBytes("utf-8"));
System.out.println(asB64); // 输出为: c29tZSBzdHJpbmc=
// 解码
byte[] asBytes = Base64.getDecoder().decode("c29tZSBzdHJpbmc=");
System.out.println(new String(asBytes, "utf-8")); // 输出为: some string

2)URL编码:使用下划线替换URL里面的反斜线“/”

String urlEncoded = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("subjects?abcd".getBytes("utf-8"));
System.out.println("Using URL Alphabet: " + urlEncoded);
// 输出为:
Using URL Alphabet: c3ViamVjdHM_YWJjZA==

3)MIME编码:使用基本的字母数字产生BASE64输出,而且对MIME格式友好:每一行输出不超过76个字符,而且每行以“\r\n”符结束。

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int t = 0; t < 10; ++t) {
  sb.append(UUID.randomUUID().toString());
}
byte[] toEncode = sb.toString().getBytes("utf-8");
String mimeEncoded = Base64.getMimeEncoder().encodeToString(toEncode);
System.out.println(mimeEncoded);

第三方实现Base64的API

首先便是常用的Apache Commons Codec library里面的org.apache.commons.codec.binary.Base64;

第二个便是Google Guava库里面的com.google.common.io.BaseEncoding.base64() 这个静态方法;

第三个是net.iharder.Base64,这个jar包就一个类;

最后一个,号称Base64编码速度最快的MigBase64,而且是10年前的实现,到现在是否能保持这个称号,测一测便知道;

Base64编码性能测试

上面讲了一共7种实现Base64编码,Jdk里面3种,第三方实现4种,一旦有选择,则有必要将他们进行一次高低对比,性能测试是最直接的方式

首先来定义两个接口

private static interface Base64Codec
    {
        public String encode(final byte[] data);
        public byte[] decode(final String base64) throws IOException;
    }
    private static interface Base64ByteCodec
    {
        public byte[] encodeBytes(final byte[] data);
        public byte[] decodeBytes(final byte[] base64) throws IOException;
    }

两个接口区别就是其中一个接口方法参数接收byte数组,返回byte数组,因为byte->byte相比String->byte或者byte->String性能上会快一点,所以区分两组来测试

private static final Base64Codec[] m_codecs = { new GuavaImpl(), new JavaXmlImpl(),
        new Java8Impl(), new SunImpl(), new ApacheImpl(),new MiGBase64Impl(),new IHarderImpl() };
private static final Base64ByteCodec[] m_byteCodecs = {
        new ApacheImpl(), new Java8Impl(),new MiGBase64Impl(),new IHarderImpl() };

从上面看出,其中支持byte->byte只有4中API;

7个Base64的实现类

private static class Java8Impl implements Base64Codec, Base64ByteCodec
    {
        private final Base64.Decoder m_decoder = Base64.getDecoder();
        private final Base64.Encoder m_encoder = Base64.getEncoder();
        @Override
        public String encode(byte[] data) {
            return m_encoder.encodeToString(data);
        }
        @Override
        public byte[] decode(String base64) throws IOException {
            return m_decoder.decode(base64);
        }
        public byte[] encodeBytes(byte[] data) {
            return m_encoder.encode( data );
        }
        public byte[] decodeBytes(byte[] base64) throws IOException {
            return m_decoder.decode( base64 );
        }
    }
    private static class JavaXmlImpl implements Base64Codec //no byte[] implementation
    {
        public String encode(byte[] data) {
            return DatatypeConverter.printBase64Binary( data );
        }
        public byte[] decode(String base64) throws IOException {
            return DatatypeConverter.parseBase64Binary( base64 );
        }
    }
..............

后面代码基本就是各种API实现Base64的代码了,就不详细列出。

主要测试手段是,生成100M的随机数,分成100byte或者1000byte的块,然后将他们分别编码和解码,记录时间,如下方法

private static TestResult testByteCodec( final Base64ByteCodec codec, final List<byte[]> buffers ) throws IOException {
        final List<byte[]> encoded = new ArrayList<byte[]>( buffers.size() );
        final long start = System.currentTimeMillis();
        for ( final byte[] buf : buffers )
            encoded.add( codec.encodeBytes(buf) );
        final long encodeTime = System.currentTimeMillis() - start;
        final List<byte[]> result = new ArrayList<byte[]>( buffers.size() );
        final long start2 = System.currentTimeMillis();
        for ( final byte[] ar : encoded )
            result.add( codec.decodeBytes(ar) );
        final long decodeTime = System.currentTimeMillis() - start2;
        for ( int i = 0; i < buffers.size(); ++i )
        {
            if ( !Arrays.equals( buffers.get( i ), result.get( i ) ) )
                System.out.println( "Diff at pos = " + i );
        }
        return new TestResult( encodeTime / 1000.0, decodeTime / 1000.0 );
    }

测试结果

jvm参数:-Xms512m -Xmx4G

一切都很明显了,从上面看出,sun的表现不是很好,IHarder和MigBase64性能可以接受,传说MigBase64性能第一,那也是过去了,在这次测试结果中,新的java8 base64运行速度最好,javaXml表现次之。

总结

如果你需要一个性能好,可靠的Base64编解码器,不要找JDK外面的了,java8里面的java.util.Base64以及java6中隐藏很深的javax.xml.bind.DatatypeConverter,他们两个都是不错的选择。

本篇中所有代码都在http://git.oschina.net/benhail/javase8-sample ,欢迎大家去关注下载

原文地址:https://my.oschina.net/benhaile/blog/267738

Java 8新特性探究(十一)Base64详解的更多相关文章

  1. Java 8新特性探究(八)精简的JRE详解

    http://www.importnew.com/14926.html     首页 所有文章 资讯 Web 架构 基础技术 书籍 教程 Java小组 工具资源 - 导航条 - 首页 所有文章 资讯 ...

  2. [转帖]Java 8新特性探究(八)精简的JRE详解

    Java 8新特性探究(八)精简的JRE详解 https://my.oschina.net/benhaile/blog/211804 精简版的api   撸了今年阿里.网易和美团的面试,我有一个重要发 ...

  3. [转帖]Java 8新特性探究 前言

    Java 8新特性探究 前言 https://my.oschina.net/benhaile/blog/174136 讲下java的历史 感觉挺好的. 评论 17 jdk8java8javase新特性 ...

  4. [转帖]Java 8新特性探究(九)跟OOM:Permgen说再见吧

    Java 8新特性探究(九)跟OOM:Permgen说再见吧 https://my.oschina.net/benhaile/blog/214159 need study 很多开发者都在其系统中见过“ ...

  5. Java 8新特性探究(五)Base64详解

    BASE64 编码是一种常用的字符编码,在很多地方都会用到.但base64不是安全领域下的加密解密算法.能起到安全作用的效果很差,而且很容易破解,他核心作用应该是传输数据的正确性,有些网关或系统只能使 ...

  6. Java 8新特性探究(二)深入解析默认方法

    什么是默认方法,为什么要有默认方法 简单说,就是接口可以有实现方法,而且不需要实现类去实现其方法.只需在方法名前面加个default关键字即可. 为什么要有这个特性?首先,之前的接口是个双刃剑,好处是 ...

  7. Java 8新特性探究(九)跟OOM:Permgen说再见吧

    PermGen space简单介绍 元空间(MetaSpace)一种新的内存空间诞生 PermGen 空间的状况 Metaspace 内存分配模型 Metaspace 容量 Metaspace 垃圾回 ...

  8. Java 8新特性探究(三)泛型的目标类型推断

    简单理解泛型 泛型是Java SE 1.5的新特性,泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数.通俗点将就是"类型的变量".这种类型变量可以用在类.接口和方法 ...

  9. Java 8新特性探究(二)类型注解和重复注解

    本文将介绍java 8的第二个特性:类型注解. 注解大家都知道,从java5开始加入这一特性,发展到现在已然是遍地开花,在很多框架中得到了广泛的使用,用来简化程序中的配置.那充满争议的类型注解究竟是什 ...

随机推荐

  1. APK文件浅析-Android

    2011~2015,5年时间,断断续续学习了Android.  最近打算在2011年2个月认真学习的基础上,深入学习下.  由于有之前的Android基础,加上N年的Java等变成经验,自我感觉And ...

  2. GeoServer 常见问题总结 (转)

    geoserver在部署发布服务时,经常会遇到如下问题,现总结如下: 1.忘记了GeoServer Web Admin Page的登陆用户名和密码怎么办?存储位置:C:\Program Files\G ...

  3. 洛谷 P2240 数的计数数据加强版

    P2240 数的计数数据加强版 题目背景 无 题目描述 我们要求找出具有下列性质数的个数(包含输入的自然数n): 先输入一个自然数n(n<=1500001),然后对此自然数按照如下方法进行处理: ...

  4. javascript之Ajax起步

    XMLHttpRequest  readyState属性的值: UNSENT--0--已创建XMLHttpRequest对象. OPENED--1--已调用open方法: HEADERS_RECEIV ...

  5. 一起talk C栗子吧(第九十八回:C语言实例--使用消息队列进行进程间通信二)

    各位看官们,大家好,上一回中咱们说的是使用消息队列进行进程间通信的样例.这一回咱们接着上一回的内容继续说使用消息队列进行进程间通信.闲话休提.言归正转.让我们一起talk C栗子吧! 我们在上一回中介 ...

  6. 课程与教学管理系统(CMS):Sakai

    课程与教学管理系统(CMS):Sakai 一.总结 java的spring.Hibernate等框架开发的 J2EE的开源cms 二.SAKAI Sakai是一个自由.开源的在线协作和学习环境,由Sa ...

  7. loadrunner监控apache服务

    一.apache配置步骤(假设apache服务已安装) 1.使用find / -name httpd.conf命令查找httpd.conf文件 2.使用cd opt/lampp/apache2/con ...

  8. 【CS Round #43 B】Rectangle Partition

    [链接]https://csacademy.com/contest/round-43/task/rectangle-partition/ [题意] 水题 [题解] 横着过去,把相邻的边的宽记录下来. ...

  9. 折叠table中的tr

    code <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF- ...

  10. hcharts实现堆叠柱形图

    <!DOCTYPE > <html> <head> <meta charset="utf-8"><link rel=" ...