浅谈base64压缩

一、base64压缩的概念

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一。Base64属于一种基于64个字符的编码方法，通过用64个字符(字母A-Z，a-z，数字0-9和“+”、“/”两个符号)组合来表示256个字符。它常被应用于数据传输时增加系统稳定性。

Base64编码的本质意义在于将一种二进制数据（如音频或图片文件）转换并传输成可打印的ASCII码字符，并且它不考虑数据的具体格式，只关心数据的内容。

Base64的编解码方式是：将3个字节转换成4个字符，对于剩余的1或2个字节，Base64编码器会用0补充到3字节再次编码。因此，Base64编码后数据的长度总是大于或等于原始数据长度的3/4

二、base64压缩的原理

对于任何一段文本或二进制数据，都可以通过Base64编码转换成一串字符供传输。Base64编码的原理是将数据通过64个字符来表示二进制数据，即将3个8位字节（3×8=24位）转化为4个6位的字节（4×6=24位），这样每个字符只占用6个位，相当于把3个字节重新编码为4个字符。每个字符的二进制码，则表示对应的值，可以进行相应的单位换算

三、base64压缩的应用

Base64广泛应用于HTTP、HTML、Web Service以及SMTP等应用程序中，在这些应用程序中数据的传输不宜包含像音频、图片、二进制文本这样的二进制数据，因此需要进行Base64编码，以确保数据能够通过网络传输。

/**
 * Base64数据压缩和解压
 */
import base64
import gzip

# 定义一个字符串
data = 'mytest'

def base64_encode(data):
  # 通过gzip将字符串压缩
  gzip_data = gzip.compress(data.encode('utf-8'))
  # 将压缩后的字符串通过base64进行编码
  base64_data = base64.b64encode(gzip_data)
  # 返回编码后的数据
  return base64_data.decode('utf-8')


def base64_decode(data):
  # 通过base64解码字符串
  base64_data = base64.b64decode(data)
  # 将解码后的数据通过gzip解压
  gzip_data = gzip.decompress(base64_data)
  # 返回解压后的数据
  return gzip_data.decode('utf-8')

四、base64压缩与其他压缩方式的比较

Base64编码具有不可逆性，并且会让数据变得更长。因此，在传输需要进行压缩时，Base64不是首选的压缩方式。相比之下，常用的数据压缩算法包括gzip和deflate。

压缩后的数据可以显著减小数据包的大小，从而减小网络传输时间，提高传输效率。同时压缩数据可以减少数据存储所需的空间。

五、base64压缩的优缺点

Base64编码是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法，优点是可靠性高，可读性好，支持各种字符集，适用于短字符串和小数据块，应用于网络传输时不易出错。

缺点是：编码后的数据量总是大于或等于原始数据长度的3/4，Base64编码后的数据长度会变大，从而对网络流量和存储空间产生消耗。