JSON格式本身不支持二进制数据。二进制数据必须转义，以便可以将其放在JSON中的字符串元素中(即使用反斜杠转义的双引号中的零或多个Unicode字符)。
转义二进制数据的一个明显方法是使用Base64。然而，Base64有很高的处理开销。此外，它将3个字节扩展为4个字符，导致数据大小增加约33%。
其中一个用例是CDMI云存储API规范的0.8版草案。您可以使用JSON通过REST-Webservice创建数据对象，例如:
PUT /MyContainer/BinaryObject HTTP/1.1
Host: cloud.example.com
Accept: application/vnd.org.snia.cdmi.dataobject+json
Content-Type: application/vnd.org.snia.cdmi.dataobject+json
X-CDMI-Specification-Version: 1.0
{
"mimetype" : "application/octet-stream",
"metadata" : [ ],
"value" : "TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0aGlz
IHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbSBvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1c3Qgb2Yg
dGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodCBpbiB0aGUgY29udGlu
dWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdlLCBleGNlZWRzIHRo
ZSBzaG9ydCB2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZS4=",
}
是否有更好的方法和标准方法将二进制数据编码为JSON字符串?
UTF-8的问题在于它不是空间利用率最高的编码。另外，一些随机二进制字节序列是无效的UTF-8编码。因此，您不能将随机二进制字节序列解释为一些UTF-8数据，因为它将是无效的UTF-8编码。这种约束对UTF-8编码的好处是，它使其健壮，并且可以定位我们开始查看的任何字节的开始和结束的多字节字符。
因此，如果在[0..]范围内对字节值进行编码。127]在UTF-8编码中只需要一个字节，编码范围为[128..]255]需要2个字节!
比这更糟。在JSON中，控制字符“和\不允许出现在字符串中。因此二进制数据需要进行一些转换才能正确编码。
我们看到的。如果我们假设在二进制数据中均匀分布随机字节值，那么平均而言，一半字节将被编码为一个字节，另一半字节将被编码为两个字节。UTF-8编码的二进制数据将是初始大小的150%。
Base64编码只增长到初始大小的133%。所以Base64编码更有效。
What about using another Base encoding ? In UTF-8, encoding the 128 ASCII values is the most space efficient. In 8 bits you can store 7 bits. So if we cut the binary data in 7 bit chunks to store them in each byte of an UTF-8 encoded string, the encoded data would grow only to 114% of the initial size. Better than Base64. Unfortunately we can't use this easy trick because JSON doesn't allow some ASCII chars. The 33 control characters of ASCII ( [0..31] and 127) and the " and \ must be excluded. This leaves us only 128-35 = 93 chars.
因此，理论上我们可以定义Base93编码，将编码的大小增加到8/log2(93) = 8*log10(2)/log10(93) = 122%。但是Base93编码不像Base64编码那么方便。Base64需要将输入字节序列切割成6位块，因此简单的逐位操作就可以很好地工作。133%比122%高不了多少。
这就是为什么我独立地得出了一个共同的结论，即Base64确实是在JSON中编码二进制数据的最佳选择。我的回答为它提供了一个理由。我同意从性能的角度来看，它不是很吸引人，但也考虑到使用JSON的好处，它的人类可读的字符串表示在所有编程语言中都很容易操作。
如果性能比较关键，则应该考虑使用纯二进制编码来替代JSON。但是对于JSON，我的结论是Base64是最好的。
