SQL 中的 Base64

MySQL 和 MariaDB：TO_BASE64 与 FROM_BASE64

SELECT TO_BASE64('héllo wörld');
-- aMOpbGxvIHfDtnJsZA==   (connection charset utf8mb4)

SELECT CONVERT(FROM_BASE64('aMOpbGxvIHfDtnJsZA==') USING utf8mb4);
-- héllo wörld

TO_BASE64 按字符串所属字符集的字节进行编码。使用 utf8mb4 时得到的是 UTF-8；latin1 列给出的是 Latin-1 字节，所以 TO_BASE64(CONVERT('héllo' USING latin1)) 返回 aOlsbG8=，而不是 aMOpbGxv。FROM_BASE64 返回二进制字符串；CONVERT(... USING utf8mb4) 把它转换回文本。

TO_BASE64 和 MIME 一样，在 76 个字符处换行：

SELECT LENGTH(TO_BASE64(REPEAT('x', 60)));            -- 81 (80 chars + 1 newline)
SELECT REPLACE(TO_BASE64(REPEAT('x', 60)), '\n', ''); -- single line, 80 chars

无效输入不会报错，FROM_BASE64 会返回 NULL：

用字符串函数进行 URL 安全转换：

SELECT TRIM(TRAILING '=' FROM REPLACE(REPLACE(TO_BASE64('<<???>>'), '+', '-'), '/', '_'));
-- PDw_Pz8-Pg

SELECT FROM_BASE64(CONCAT(
  REPLACE(REPLACE('PDw_Pz8-Pg', '-', '+'), '_', '/'),
  REPEAT('=', (4 - LENGTH('PDw_Pz8-Pg') % 4) % 4)));
-- <<???>>

对于较长的值，编码函数外还要再包一层 REPLACE(..., '\n', '')。这两个函数从 MySQL 5.6 起就有，MariaDB 中也有。

PostgreSQL：encode 与 decode

PostgreSQL 处理的是 bytea。用 convert_to 转换文本，再用 convert_from 转回来：

SELECT encode(convert_to('héllo wörld', 'UTF8'), 'base64');
-- aMOpbGxvIHfDtnJsZA==

SELECT convert_from(decode('aMOpbGxvIHfDtnJsZA==', 'base64'), 'UTF8');
-- héllo wörld

和 MySQL 一样，encode(..., 'base64') 在 76 个字符处换行；psql 会在行尾用 + 表示换行。可以用 replace(encode(x, 'base64'), E'\n', '') 去掉。

与 MySQL 不同的是，无效输入会报错：

decode('aGk', 'base64')
ERROR:  invalid base64 end sequence
HINT:  Input data is missing padding, is truncated, or is otherwise corrupted.

decode('PDw_Pz8-Pg==', 'base64')
ERROR:  invalid symbol "_" found while decoding base64 sequence

aGk=!! 会以 invalid symbol "!" 失败，a 则报 invalid base64 end sequence。空白（包括换行符和空格）会被忽略，aGl= 也会被接受。

PostgreSQL 17 和 18 没有 base64url 格式（报 unrecognized encoding: "base64url"），所以要用 translate 转换：

SELECT translate(rtrim(encode('<<???>>'::bytea, 'base64'), '='), '+/', '-_');
-- PDw_Pz8-Pg

SELECT convert_from(decode(
  rpad(translate('PDw_Pz8-Pg', '-_', '+/'), (length('PDw_Pz8-Pg') + 3) / 4 * 4, '='),
  'base64'), 'UTF8');
-- <<???>>

要在不中断事务的前提下做校验，可以把 decode 包进一个 PL/pgSQL 函数，用 EXCEPTION WHEN others 块返回 NULL。

SQL Server：XML base64Binary 技巧

SQL Server 2025 之前没有 Base64 函数。XML 类型可以在 varbinary 和 xs:base64Binary 之间转换，而后者就是 Base64：

-- encode
DECLARE @bin varbinary(max) = CAST('hi' AS varbinary(max));
SELECT CAST('' AS xml).value('xs:base64Binary(sql:variable("@bin"))', 'varchar(max)');
-- aGk=

-- decode
DECLARE @b64 varchar(max) = 'aGk=';
SELECT CAST('' AS xml).value('xs:base64Binary(sql:variable("@b64"))', 'varbinary(max)');
-- 0x6869

FOR XML ... BINARY BASE64 和 FOR JSON 也会把 varbinary 列输出为 Base64：SELECT CAST('hi' AS varbinary(max)) AS bin FOR JSON PATH 返回 [{"bin":"aGk="}]。XML 转换不会换行：60 个字节输出为一个 80 字符的单行字符串。

XML 方法需要 QUOTED_IDENTIFIER ON。sqlcmd 默认是关闭的，会报 Msg 1934: SELECT failed because the following SET options have incorrect settings: 'QUOTED_IDENTIFIER'。请加上 -I 参数，或者执行 SET QUOTED_IDENTIFIER ON。

SQL Server 中的文本编码

nvarchar 是 UTF-16LE，所以 CAST(N'héllo wörld' AS varbinary(max)) 会编码为 aADpAGwAbABvACAAdwD2AHIAbABkAA==，其他系统解码后字母之间会有空隙。要得到 UTF-8（SQL Server 2019+），先经过一个 UTF-8 排序规则：

DECLARE @bin varbinary(max) = CAST(CAST(N'héllo wörld'
    COLLATE Latin1_General_100_CI_AS_SC_UTF8 AS varchar(max)) AS varbinary(max));
-- encodes to aMOpbGxvIHfDtnJsZA==

把 UTF-8 解码回来，需要一个 UTF-8 的目标。在默认排序规则为 SQL_Latin1_General_CP1_CI_AS 的数据库中，直接 CAST(@raw AS varchar(max)) 会显示乱码 héllo wörld。把这些字节插入声明为 varchar(max) COLLATE Latin1_General_100_CI_AS_SC_UTF8 的列中，得到的才是 héllo wörld。对于 UTF-16 数据，CAST(@raw AS nvarchar(max)) 就够了。

错误

使用字符串字面量时，错误的 Base64 会在编译时失败：Msg 9319: XQuery [value()]: Static simple type validation: Invalid simple type value 'aGk'.。同样的输入通过 sql:variable 传入时，则会返回 NULL。缺少填充、URL 安全字符（PDw_Pz8-Pg==）和不为零的填充位（aGl=）都会被拒绝；字符串中的换行符则会被接受。

SQL Server 2025：BASE64_ENCODE 与 BASE64_DECODE

SQL Server 2025（17.x）和 Azure SQL 加入了真正的函数，还带有 URL 安全标志：

SELECT BASE64_ENCODE(0x3C3C3F3F3F3E3E);      -- PDw/Pz8+Pg==
SELECT BASE64_ENCODE(0x3C3C3F3F3F3E3E, 1);   -- PDw_Pz8-Pg   (url_safe, no padding)
SELECT BASE64_DECODE('PDw_Pz8-Pg');          -- 0x3C3C3F3F3F3E3E

BASE64_ENCODE 只接受 varbinary；传入 varchar 会报 Msg 8116: Argument data type varchar(max) is invalid for argument 1 of base64_encode function。BASE64_DECODE 接受两种字母表，带不带填充都行，也接受 aGl=。aGk=!! 或 a 这类无效输入会引发 Msg 9803: Invalid data for type "Base64Decode"。

各数据库通用的陷阱

• 输入的字符集：同样的文本，在 latin1 列、utf8mb4 列和 nvarchar 列中得到的 Base64 各不相同。请统一使用 UTF-8 字节，并显式转换。
• 隐藏的换行符：MySQL 和 PostgreSQL 会在 76 个字符处换行。JSON 的使用方和 HTTP 头会因为夹在中间的 \n 而出错。
• 悄无声息的 NULL：MySQL 和 SQL Server 的 XML 技巧在输入错误时返回 NULL，而 JOIN 或 WHERE 会默默地把它过滤掉。
• 大数据值：在查询中对 BLOB 编码，会让网络上传输的数据多出 33%。要手动检查存储的值，可以查询出 Base64，再用 Base64 转文件 或 Base64 转 hex 打开。

常见问题