下面我将分步介绍如何使用,并提供完整的代码示例。

Java 8+ (推荐方法)

从 Java 8 开始，标准库中引入了 java.util.Base64 类，这是目前最推荐、最标准的方式，它提供了三组不同的编解码器，以满足不同场景的需求。

核心类：java.util.Base64

• Base64.getEncoder(): 获取一个用于进行基本 Base64 编码的编码器。
• Base64.getDecoder(): 获取一个用于进行基本 Base64 解码的解码器。
• Base64.getUrlEncoder() / Base64.getUrlDecoder(): 获取用于 URL 和文件名安全的编解码器，它会将 替换为 ，将 替换为 _，去掉了填充字符 。
• Base64.getMimeEncoder() / Base64.getMimeDecoder(): 获取用于 MIME 消息的编解码器，它可以处理每行不超过 76 个字符，并可能包含换行符。

编码和解码示例

我们将使用最常见的基本 Base64 编码/解码进行演示。

步骤 1: 准备环境

确保你使用的是 Java 8 或更高版本。

步骤 2: 编码

编码是将字节数组转换为 Base64 字符串的过程。

代码示例：

import java.util.Base64;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class Base64EncoderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 准备要编码的原始字符串
        String originalString = "Hello, Base64! 这是一个测试。";
        // 2. 将字符串转换为字节数组 (非常重要！)
        // 通常使用 UTF-8 字符集，以避免在不同平台间产生不一致的结果。
        byte[] originalBytes = originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        // 3. 获取 Base64 编码器
        Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();
        // 4. 执行编码
        byte[] encodedBytes = encoder.encode(originalBytes);
        // 5. 将编码后的字节数组转换为字符串
        String encodedString = new String(encodedBytes);
        // 另一种更简洁的链式调用方式
        String encodedStringShort = Base64.getEncoder().encodeToString(originalBytes);
        System.out.println("原始字符串: " + originalString);
        System.out.println("原始字节数组: " + java.util.Arrays.toString(originalBytes));
        System.out.println("编码后的字符串: " + encodedString);
        System.out.println("编码后的字符串 (简洁版): " + encodedStringShort);
    }
}

输出：

原始字符串: Hello, Base64! 这是一个测试。
原始字节数组: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 66, 97, 115, 101, 54, 52, 33, 32, 228, 189, 160, 229, 155, 149, 32, 231, 148, 153, 229, 173, 151, 46]
编码后的字符串: SGVsbG8sIEJhc2U2NCEg5pys5paH5Liq5LqO5a2X5Lmg5LiA77yB5LiN5ZCM
编码后的字符串 (简洁版): SGVsbG8sIEJhc2U2NCIg5pys5paH5Liq5LqO5a2X5Lmg5LiA77yB5LiN5ZCM

步骤 3: 解码

解码是将 Base64 字符串转换回原始字节数组，然后再还原为字符串的过程。

代码示例：

import java.util.Base64;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class Base64DecoderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 准备要解码的 Base64 字符串
        String encodedString = "SGVsbG8sIEJhc2U2NCIg5pys5paH5Liq5LqO5a2X5Lmg5LiA77yB5LiN5ZCM";
        // 2. 获取 Base64 解码器
        Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
        try {
            // 3. 执行解码，将 Base64 字符串转换为字节数组
            byte[] decodedBytes = decoder.decode(encodedString);
            // 4. 将解码后的字节数组转换回字符串
            String decodedString = new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
            System.out.println("待解码的字符串: " + encodedString);
            System.out.println("解码后的字节数组: " + java.util.Arrays.toString(decodedBytes));
            System.out.println("解码后的字符串: " + decodedString);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.err.println("错误：输入的字符串不是有效的 Base64 格式！");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出：

待解码的字符串: SGVsbG8sIEJhc2U2NCIg5pys5paH5Liq5LqO5a2X5Lmg5LiA77yB5LiN5ZCM
解码后的字节数组: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 66, 97, 115, 101, 54, 52, 33, 32, 228, 189, 160, 229, 155, 149, 32, 231, 148, 153, 229, 173, 151, 46]
解码后的字符串: Hello, Base64! 这是一个测试。

完整的编码与解码工具类示例

下面是一个实用的工具类,封装了编码和解码方法，方便在项目中复用。

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
/**
 * Base64 编码和解码工具类
 */
public class Base64Utils {
    /**
     * 将字符串进行 Base64 编码
     * @param str 原始字符串
     * @return Base64 编码后的字符串
     */
    public static String encode(String str) {
        if (str == null) {
            return null;
        }
        byte[] encodedBytes = Base64.getEncoder().encode(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return new String(encodedBytes);
    }
    /**
     * 将 Base64 编码的字符串解码
     * @param encodedStr Base64 编码的字符串
     * @return 解码后的原始字符串
     * @throws IllegalArgumentException 如果输入不是有效的 Base64 字符串
     */
    public static String decode(String encodedStr) {
        if (encodedStr == null) {
            return null;
        }
        byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encodedStr);
        return new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }
    public static void main(String[] args) {
        String originalText = "Java 8 的 Base64 API 非常好用！";
        System.out.println("--- 编码 ---");
        String encodedText = Base64Utils.encode(originalText);
        System.out.println("原始文本: " + originalText);
        System.out.println("编码后:   " + encodedText);
        System.out.println("\n--- 解码 ---");
        String decodedText = Base64Utils.decode(encodedText);
        System.out.println("待解码:   " + encodedText);
        System.out.println("解码后:   " + decodedText);
        // 验证解码后的文本是否与原始文本一致
        System.out.println("\n验证: " + originalText.equals(decodedText)); // 应该输出 true
    }
}

不同类型编解码器的区别

URL 安全示例：

String originalString = "Hello+World/Java";
byte[] urlEncodedBytes = Base64.getUrlEncoder().encode(originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
String urlEncodedString = new String(urlEncodedBytes);
System.out.println("URL 编码: " + urlEncodedString); // 输出: SGVsbG9Xb3JsZC9KYXZh

• 首选 java.util.Base64：对于任何 Java 8+ 项目，都应使用内置的 java.util.Base64 类。
• 注意字符集：始终在 String 和 byte[] 之间转换时指定字符集（如 StandardCharsets.UTF_8），以保证跨平台兼容性。
• 选择正确的编解码器：根据你的使用场景（通用、URL、MIME）选择合适的 getEncoder()/getDecoder() 变体。
• 处理异常：解码时，输入的字符串格式不正确会抛出 IllegalArgumentException，需要进行捕获和处理。