python学习笔记---python3中Base64编码时参数不能为str

base64

原理

base64就是对二进制数据进行编码，比如我有6字节的二进制数据，然后每3个字节分为一组，也就是一组有3*8 = 24bit(1个字节由8位二进制数组成) ，然后把这个 24bit 分为4组，也就是每一组有6个bit。其实说白了base64就是将二进制数据每6个bit分为一组，6个bit就是6位二进制的数，最大的是111111，对应十进制就是63，也就是6位二进制数能够表示 0~63个字符。

比如 6位二进制数是111111 那么对应的就是 / ，就会将 / 最终返回给我们

如果要编码的二进制数据不是3的倍数，最后会剩下1个或2个字节怎么办？此时，需在原数据后面添加1个或2个零值字节，使其字节数是3的倍数。然后，在编码后的字符串后面添加1个或2个等号“=”，表示所添加的零值字节数。解码的时候，会自动去掉。

优点：可以将二进制数据转换成可打印字符，方便传输数据；对数据进行简单的加密，肉眼安全。

缺点：内容编码后的体积会变大，编码和解码需要额外的工作量。

它的使用场景有很多，比如将图片等资源文件以Base64编码形式直接放于代码中，使用的时候反Base64后转换成Image对象使用；有些文本协议不支持不可见字符的传递，只能转换成可见字符来传递信息。有时在一些特殊的场合，大多数消息是纯文本的，偶尔需要用这条纯文本通道传一张图片之类的情况发生的时候，就会用到Base64，比如多功能Internet 邮件扩充服务（MIME）就是用Base64对邮件的附件进行编码的。

下面用法报错：

# 错误示例
import base64
s = '我是字符串'
a = base64.b64encode(s) # 3.0版本以上不允许接收 str 为参数必须为byte

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#70>", line 1, in <module>
　　a = base64.b64encode(s)
File "D:工作软件pythonlibase64.py", line 58, in b64encode
　　encoded = binascii.b2a_base64(s, newline=False)
TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'

正确用法：

>>> import base64
>>> s = '我是字符串'
 
# 先进行编码 转换为字节
>>> s = s.encode() # 默认是utf8
>>> s     # byte类型数据以16进制来表示
b'xe6x88x91xe6x98xafxe5xadx97xe7xacxa6xe4xb8xb2'
>>> a = base64.b64encode(s) # 在编码时会自动将16进制转换为2进制，然后每6bit一组，再找到对应的字符
>>> a
b'5oiR5piv5a2X56ym5Liy'
>>> base64.b64decode(b'5oiR5piv5a2X56ym5Liy').decode('utf8') 
'我是字符串'
 
 
# 转成其他编码也是可以的
>>> s = s.encode('gbk')
>>> s
b'xcexd2xcaxc7xd7xd6xb7xfbxb4xae'
>>> a = base64.b64encode(s)
>>> a
b'ztLKx9fWt/u0rg=='
>>> base64.b64decode(b'ztLKx9fWt/u0rg==').decode('gbk')                         
'我是字符串'

由于标准的Base64编码后可能出现字符+和/，在URL中就不能直接作为参数，所以又有一种"url safe"的base64编码，其实就是把字符+和/分别变成-和_：

>>> base64.b64encode(b'ixb7x1dxfbxefxff')
b'abcd++//'
>>> base64.urlsafe_b64encode(b'ixb7x1dxfbxefxff')
b'abcd--__'
>>> base64.urlsafe_b64decode('abcd--__')
b'ixb7x1dxfbxefxff'

还可以自己定义64个字符的排列顺序，这样就可以自定义Base64编码，不过，通常情况下完全没有必要。

Base64是一种通过查表的编码方法，不能用于加密，即使使用自定义的编码表也不行。

Base64适用于小段内容的编码，比如数字证书签名、Cookie的内容等。

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，所以，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。

如下：

import base64
 
def base64encode(raw):
    return base64.urlsafe_b64encode(raw).strip("=")
 
def base64decode(data):
    return base64.urlsafe_b64decode(data + "=" * (-len(data)%4))

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