Base64 in JavaScript - Praktische Beispiele

// GRUNDLEGENDE KODIERUNG & DEKODIERUNG

JavaScript bietet eingebaute Funktionen für Base64-Operationen. Die Funktionen btoa() und atob() handhaben grundlegende Kodierung und Dekodierung:

Diese Funktionen funktionieren großartig für ASCII-Text, erfordern aber spezielle Behandlung für Unicode-Zeichen.

// Grundlegende Base64-Kodierung
const text = 'Hallo Welt';
const encoded = btoa(text);
console.log(encoded); // SGFsbG8gV2VsdA==

// Grundlegende Base64-Dekodierung
const decoded = atob(encoded);
console.log(decoded); // Hallo Welt

// Prüfen, ob String gültiges Base64 ist
function isValidBase64(str) {
    try {
        return btoa(atob(str)) === str;
    } catch (err) {
        return false;
    }
}

// UNICODE-UNTERSTÜTZUNG

Für Unicode-Strings müssen wir zuerst in UTF-8-Bytes konvertieren. Moderne Browser bieten TextEncoder- und TextDecoder-APIs:

Dieser Ansatz behandelt Emojis, internationale Zeichen und anderen Unicode-Inhalt korrekt.

// Unicode-sichere Base64-Kodierung
function encodeBase64(str) {
    const encoder = new TextEncoder();
    const bytes = encoder.encode(str);
    const binary = String.fromCharCode(...bytes);
    return btoa(binary);
}

// Unicode-sichere Base64-Dekodierung
function decodeBase64(base64) {
    const binary = atob(base64);
    const bytes = new Uint8Array(binary.length);
    for (let i = 0; i < binary.length; i++) {
        bytes[i] = binary.charCodeAt(i);
    }
    const decoder = new TextDecoder();
    return decoder.decode(bytes);
}

// Beispiel mit Emoji
const emoji = 'Hallo 👋 Welt 🌍';
const encoded = encodeBase64(emoji);
const decoded = decodeBase64(encoded);
console.log(decoded); // Hallo 👋 Welt 🌍

// DATEIBEHANDLUNG

Das Konvertieren von Dateien zu Base64 ist üblich für Uploads und Daten-URIs. Verwenden Sie die FileReader-API für clientseitige Dateiverarbeitung:

Dies erstellt Daten-URIs, die direkt in HTML eingebettet oder an APIs gesendet werden können.

// Datei zu Base64-Daten-URI konvertieren
function fileToBase64(file) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        const reader = new FileReader();
        reader.onload = () => resolve(reader.result);
        reader.onerror = error => reject(error);
        reader.readAsDataURL(file);
    });
}

// Verwendung mit Datei-Input
document.getElementById('fileInput').addEventListener('change', async (e) => {
    const file = e.target.files[0];
    if (file) {
        try {
            const base64 = await fileToBase64(file);
            console.log(base64);
            // Ergebnis: data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAA...
        } catch (error) {
            console.error('Fehler:', error);
        }
    }
});

// URL-SICHERES BASE64

Standard-Base64 verwendet + und /-Zeichen, die URL-Kodierung benötigen. URL-sicheres Base64 ersetzt diese durch - und _:

Dies ist wichtig für Token, IDs und andere Daten, die über URLs übertragen werden.

// Zu URL-sicherem Base64 konvertieren
function toUrlSafeBase64(base64) {
    return base64
        .replace(/\+/g, '-')
        .replace(/\//g, '_')
        .replace(/=/g, '');
}

// Von URL-sicherem Base64 konvertieren
function fromUrlSafeBase64(urlSafeBase64) {
    let base64 = urlSafeBase64
        .replace(/-/g, '+')
        .replace(/_/g, '/');
    
    // Padding hinzufügen falls nötig
    const padding = 4 - (base64.length % 4);
    if (padding !== 4) {
        base64 += '='.repeat(padding);
    }
    
    return base64;
}

// Beispiel
const text = 'URL-sichere Kodierung Test';
const encoded = btoa(text);
const urlSafe = toUrlSafeBase64(encoded);
console.log(urlSafe); // VVJMLXNPY2hlcmUgS29kaWVydW5nIFRlc3Q

// STREAMING GROSSER DATEN

Für große Dateien oder Datenströme verarbeiten Sie in Chunks, um Speicherprobleme zu vermeiden:

Dieser Ansatz verhindert Browser-Einfrieren und behandelt große Datensätze effizient.

// Stream-basierte Base64-Kodierung
class Base64Encoder {
    constructor() {
        this.buffer = '';
    }
    
    encode(chunk) {
        this.buffer += chunk;
        const completeBytes = Math.floor(this.buffer.length / 3) * 3;
        const toEncode = this.buffer.slice(0, completeBytes);
        this.buffer = this.buffer.slice(completeBytes);
        
        return btoa(toEncode);
    }
    
    flush() {
        if (this.buffer.length > 0) {
            const result = btoa(this.buffer);
            this.buffer = '';
            return result;
        }
        return '';
    }
}

// Verwendung
const encoder = new Base64Encoder();
let result = '';
result += encoder.encode('Erster Chunk');
result += encoder.encode(' Zweiter Chunk');
result += encoder.flush();
console.log(result);

// FEHLERBEHANDLUNG

Implementieren Sie immer ordnungsgemäße Fehlerbehandlung für Base64-Operationen:

Robuste Fehlerbehandlung verhindert Anwendungsabstürze und bietet bessere Benutzererfahrung.

// Sichere Base64-Operationen mit Fehlerbehandlung
function safeEncode(input) {
    try {
        if (typeof input !== 'string') {
            throw new Error('Eingabe muss ein String sein');
        }
        return btoa(input);
    } catch (error) {
        console.error('Kodierungsfehler:', error.message);
        return null;
    }
}

function safeDecode(base64) {
    try {
        // Base64-Format validieren
        if (!/^[A-Za-z0-9+/]*={0,2}$/.test(base64)) {
            throw new Error('Ungültiges Base64-Format');
        }
        return atob(base64);
    } catch (error) {
        console.error('Dekodierungsfehler:', error.message);
        return null;
    }
}

// Verwendung
const encoded = safeEncode('Hallo Welt');
const decoded = safeDecode(encoded);
if (encoded && decoded) {
    console.log('Erfolg:', decoded);
}