为什么Java Base64在Eclipse和jar包中运行结果存在差异

问题根因 #

你遇到的差异本质是字符串转字节数组时未显式指定编码，依赖了环境的默认编码，具体原因如下：

• 代码中调用的szFirst.getBytes()、coded.getBytes()都没有指定编码，会自动读取当前JVM运行环境的file.encoding默认值
• Eclipse运行时默认编码和终端执行java -jar的默认编码不一致，其中145、130、135这几个字符值不属于UTF-8的有效单字节字符，编码不兼容时就会被替换为ASCII 63的问号（?）字符
• 你定义的char数组本身存储的是原始字节值，完全没必要经过String层中转再做Base64编解码，直接操作字节数组就能彻底规避编码问题

修复方案 #

方案1：直接操作字节数组（最优） #

直接把原始数值存为byte数组，跳过String中转，完全规避编码影响：

import java.util.Arrays;
import java.util.Base64;
import java.util.Base64.Decoder;
import java.util.Base64.Encoder;

public class TestB64 {

  public static void main(String[] args) {
    TestB64 b64 = new TestB64();
    b64.doTheJob();
  }

  public void doTheJob() {
    System.out.println("Java Version: " + System.getProperty("java.runtime.version"));
    // 改用byte数组存储原始值，超过127的数值强转为byte
    byte[] arr = { 54, 10, (byte)145, (byte)225, (byte)242, (byte)135, 6, (byte)130, 20, 113, 109, 35, 33 };
    printByteArr(arr);
    
    Encoder enc = Base64.getEncoder();
    String coded = enc.encodeToString(arr);

    Decoder dec = Base64.getDecoder();
    byte[] arrSecond = dec.decode(coded);

    if (!Arrays.equals(arr, arrSecond))
      System.err.println("Arrays are different !!!");
    else
      System.out.println("Are equals !");
    printByteArr(arrSecond);
  }

  private void printByteArr(byte[] arr) {
    for (byte b : arr)
      // 转为无符号int打印数值，避免负数显示
      System.out.printf("%d,", Byte.toUnsignedInt(b));
    System.out.println();
  }
}

方案2：显式指定统一编码 #

如果一定要用String中转，所有转字节、新建String的地方都显式指定统一编码：

import java.nio.charset.StandardCharsets;

// 编码时显式指定UTF-8
String coded = enc.encodeToString(szFirst.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
// 解码时显式指定UTF-8
String szSecond = new String(dec.decode(coded.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)), StandardCharsets.UTF_8);

注意：这种方案下如果你的char数组中包含对应编码的非法字符，依然会出现字符替换问题，优先推荐方案1。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Claudio