详解Python中使用base64模块来处理base64编码的方法

base64模块是用来作base64编码解码的。这种编码方式在电子邮件中是很常见的。
它可以把不能作为文本显示的二进制数据编码为可显示的文本信息。编码后的文本大小会增大1/3。

闲话不说了，base64模块真正用的上的方法只有8个，分别是encode, decode, encodestring, decodestring, b64encode,b64decode, urlsafe_b64decode,urlsafe_b64encode。他们8个可以两两分为4组，encode,decode一组，专门用来编码和 解码文件的,也可以对StringIO里的数据做编解码；encodestring,decodestring一组，专门用来编码和解码字符串； b64encode和b64decode一组，用来编码和解码字符串，并且有一个替换符号字符的功能。这个功能是这样的：因为base64编码后的字符除 了英文字母和数字外还有三个字符 + / =, 其中=只是为了补全编码后的字符数为4的整数，而+和/在一些情况下需要被替换的，b64encode和b64decode正是提供了这样的功能。至于什 么情况下+和/需要被替换，最常见的就是对url进行base64编码的时候。urlsafe_b64encode和urlsafe_b64decode 一组，这个就是用来专门对url进行base64编解码的，实际上也是调用的前一组函数。

基本用法
首先准备一个64个字符的数组['A','B','C', … , '1', '2', … , '+']
然后对二进制数据进行处理, 每三个字节(byte)一组, 一共是3x8=24, 划为4组,每组6bit.这样我们得到4个数字作为索引, 然后查表获得相应的4个字符, 就是编码后的字符串.
如果编码的二进制数不是3的倍数怎么办,base64在\x00在末尾不足后,在代码的末尾添加1~2个=号,解码是自动去掉

    import base64

    me = base64.b64encode("mink")
    print me            # print 'bWluaw=='

会把少的字符用=号补上

    print base64.b64decode(me)   # print 'mink'

可以解码得到原有的字符串

urlsafe_b64encode 和 urlsafe_b64decode

base64的还提供用于url的编码方法urlsafe_b64encode 和urlsafe_b64decode.

    me = base64.urlsafe_b64encode('i\xb7\x1d\xfb\xef\xff')
    print me            # print 'abcd--__'

    print base64.urlsafe_b64decode(me) print 'abcd++//'

因为base64编码后+和-可能会出现在字符中,所以通过urlsafe的方法把+转换为-,/转化为_.

由于=字符也可能出现在Base64编码中,但=用在URL Cookie里面会造成歧义,很多Base64编码后会把=去掉.去掉=后怎么解码呢？因为Base64是把3个字节变为4个字节,所以Base64编码的长度永远是4的倍数.因此需要加上=把Base64字符串的长度变为4的倍数,就可以正常解码了.

综合示例

    #-*- encoding:gb2312 -*-
    import base64
    import StringIO

    a = "this is a test"
    b = base64.encodestring(a) # 对字符串编码
    print b
    print base64.decodestring(b) # 对字符串解码

    c = StringIO.StringIO()
    c.write(a)
    d = StringIO.StringIO()
    e = StringIO.StringIO()
    c.seek(0)
    base64.encode(c, d) # 对StringIO内的数据进行编码
    print d.getvalue()
    d.seek(0)
    base64.decode(d, e) # 对StringIO内的数据进行解码
    print e.getvalue()

    a = "this is a +test"
    b = base64.urlsafe_b64encode(a) # 进行url的字符串编码
    print b
    print base64.urlsafe_b64decode(b)

上面的encode函数和decode函数的参数其实还可以是文件对象的，那的象这样：

    f1 = open('aaa.txt', 'r')
    f2 = open('bbb.txt', 'w')

    base64.encode(f1, f2)

    f1.close()
    f2.close()