原文：How fast can browsers process base64 data?
日期：2025年11月30
翻译：田八
来源：前端周刊
Base64是一种二进制到文本的编码方案，它使用由64个字符组成的字母表（A - Z、a - z、0 - 9、+、/），将任意二进制数据（如图像、文件或任何字节序列）转换为安全、可打印的 ASCII字符串。浏览器在 JavaScript中会用到它，用于将二进制数据直接嵌入代码或 HTML中，或者以文本形式传输二进制数据。
最近，浏览器新增了处理Base64的便捷且安全的方法，即 Uint8Array.toBase64()和 Uint8Array.fromBase64()。尽管涉及多个参数，但归根结底就是编码和解码这两个函数。
javascript
const b64 = Uint8Array.toBase64(bytes); // 字符串
const recovered = Uint8Array.fromBase64(b64); // Uint8Array编码时，它从输入中取出24位数据。这24位数据被分成四个6位段，每个6位值（范围在0到63之间）会被映射到 Base64字母表中的特定字符：前26个字符是大写字母 A-Z，接下来的26个是小写字母 a-z，然后是数字 0 - 9，接着是第62个字符（+）和第63个字符（/）。当输入长度不是3字节的倍数时，会使用等号（=）作为填充字符。
它们的速度能有多快呢？
假设每个 CPU周期处理3字节输入并生成4字节输出。在 4.5GHz的频率下，编码成 Base64的速度将达到 13.5GB/s。我们预期反向操作（解码）的性能会低一些。编码时，任何输入都是有效的，任何二进制数据都可以。然而，解码时，我们必须处理错误并跳过空格。
我编写了一个浏览器内的基准测试程序。你可以在自己喜欢的浏览器中尝试一下。
我决定在我的苹果M4处理器上测试一下，看看不同浏览器的表现如何。我使用 64KB的数据块进行测试。速度是针对二进制数据来测量的。
| 浏览器 | 编码速度 | 解码速度 |
|---|---|---|
| Safari | 17GB/s | 9.4GB/s |
| SigmaOS | 17GB/s | 9.4GB/s |
| Chrome | 19GB/s | 4.6GB/s |
| Edge | 19GB/s | 4.6GB/s |
| Brave | 19GB/s | 4.6GB/s |
| Servo | 0.34GB/s | 0.40GB/s |
| Firefox | 0.34GB/s | 0.40GB/s |
Safari的编码速度似乎比基于 Chromium的浏览器（Chrome、Edge、Brave）稍慢，但其解码速度大约是这些浏览器的两倍。Servo和 Firefox的性能同样不佳，而且出现了意想不到的结果，即它们的解码速度比编码速度快。我本可以测试其他浏览器，但大多数浏览器似乎是 Chromium或 WebKit的衍生版本。
作为参考，一台性能不错的笔记本电脑的磁盘读写速度可持续超过 3GB/s。一些高端笔记本电脑的磁盘速度超过 5GB/s。理论上，使用 Wi-Fi 7时，你的 Wi-Fi连接速度可能接近 5GB/s。一些互联网服务提供商可能提供类似的网络速度，尽管你的互联网连接速度可能比这慢几倍。
大多数浏览器的速度比你想象的要快得多。它们的速度比网络或磁盘速度还要快。
注意： 基于 Chromium的浏览器解码速度较慢，这似乎与 v8 JavaScript引擎有关，该引擎会先将字符串解码到一个临时缓冲区，然后再从临时缓冲区复制到最终目标位置。（参见v8/src/builtins/builtins-typed-array.cc中的BUILTIN(Uint8ArrayFromBase64)。）
注： Mozilla的 Denis Palmeiro告诉我，Firefox即将进行的更新将加快Base64函数的性能。我在 Firefox nightly 版本中测试发现，性能提高了约 20%。