字符串的(编码/加密)与(解码/解密)
来源：互联网 发布：阿里云os最新版本 编辑：程序博客网 时间：2024/05/22 10:57
package com.gembler;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.UnsupportedEncodingException;/** * 字符串的(编码/加密)与(解码/解密)。 * * 规则： * * 在Base64中，码表是由[A-Z,a-z,0-9,+,/,=(pad)]组成的。 * 而在这里，码表由[a-z,2-7]组成的： * ----------------------------------------------- * a b c d e f g h i j k l m n o p q r * 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 * ----------------------------------------------- * s t u v w x y z 2 3 4 5 6 7 * 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 * ------------------------------------------------ * * 在Base64中，是将二进制连成一串，然后再按6位来分割，分割完后在前面补0，这个地球人都知道，不多说了。 * 而在这里，在分割的那一步稍微有变动，是按5位来分割，如果刚好够分，那就好了，如果不够，那咋办呢？ * * 在Base64中，是用"="来解决的吧。 * 而在这里，就是在前面补0，然后在后面再补零。 * * 例如：字符串 "aaa"，(编码/加密)后是 "mfqwc" * * 二进制：01100001 01100001 01100001 * 转换后：(000)01100 (000)00101 (000)10000 (000)10110 (000)0001(0) * 十进制： 12 5 16 22 2 * 码表对应： m f q w c * * (解码/解密)就更简单了： * * 码表对应： m f q w c * 十进制： 12 5 16 22 2 * 二进制： 00001100 00000101 00010000 00010110 00000010 * 去前0后：01100 00101 10000 10110 00010 * 合并后： 0110000101100001011000010 * * 然后把合并后的串的长度除一下8，发现多了个0： * * 二进制：01100001 01100001 01100001 0 * * 多了就算了，不要了（其实是在{编码/加密}的分割时候，在分剩的余数的后面补的0）。 * 然后再将 byte[] 转回字符串，OK！又见"aaa"了。 * * 有一点值得注意的，UTF-8、GBK、GB18030 一般都没什么问题， * 但是 GB2312 可能字符集不够丰富，繁体字在decode的时候成问号了。 * * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:01:50 * */public class Codec {/** * 码表 */private final static String CODEC_TABLE = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz234567";/** * 表示5bit的字节 */public final static int FIVE_BIT = 5;/** * 表示8bit的字节 */public final static int EIGHT_BIT = 8;/** * 表示二进制 */public final static int BINARY = 2;/** * (编码/加密)字符串，采用默认语言环境的 character set。 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:14:36 * * @param keys * 需要(编码/加密)的字符串 * * @return (编码/加密)后的字符串 */public static String encode(String keys) {return encode(keys, null);}/** * (编码/加密)字符串 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:14:39 * * @param keys * 需要(编码/加密)的字符串 * @param characterSet * 字符集 * * @return (编码/加密)后的字符串 */public static String encode(String keys, String characterSet) {if (keys == null || "".equals(keys)) {return "";}byte[] keyBytes = null;if (characterSet == null || characterSet.length() < 1) {// 采用默认语言环境的 character set。keyBytes = keys.getBytes();} else {try {// 采用指定的 character set。keyBytes = keys.getBytes(characterSet);} catch (UnsupportedEncodingException e) {// ignore...}}return encode(keyBytes);}/** * (编码/加密)字节数组 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:14:43 * * @param keyBytes * 需要(编码/加密)的字节数组 * * @return (编码/加密)后的字符串 */private static String encode(byte[] keyBytes) {if (keyBytes == null || keyBytes.length < 1) {return "";}/* * 合并二进制码， * 如： * 00101010 11010011 00101101 10100011 * to * 00101010110100110010110110100011 */StringBuilder mergrd = new StringBuilder();for (int i = 0; i < keyBytes.length; i++) {FormatUtil.formatBinary(keyBytes[i], mergrd);}/* * 以5个bit为单位，计算能分多少组， * 如： * 00101010110100110010110110100011 * to * 00101 01011 01001 10010 11011 01000 11 * | * （这个11为余下的位） */int groupCount = mergrd.length() / FIVE_BIT;// 计算余下的位数int lastCount = mergrd.length() % FIVE_BIT;// 类似数据分页的算法，有余数的情况下需要加 1。if (lastCount > 0) {groupCount += 1;}/* * (编码/加密) */StringBuilder sbEncoded = new StringBuilder();// 循环所需的条件int forMax = groupCount * FIVE_BIT;// 每次递增5位来截取for (int i = 0; i < forMax; i += FIVE_BIT) {// 结束点int end = i + FIVE_BIT;/* * 如果结束点比已合并的二进制码串的长度要大， * 相当于有余数， * 并且表示当前循环到了（已合并的二进制码串的长度 % FIVE_BIT）的那一截。 */// 标记是否到了余数的那一截boolean flag = false;if (end > mergrd.length()) {/* * 如果结束点比已合并的二进制码串的长度要大， * 结束点需要被重设为： * 已合并的二进制码串的长度，等价于（i + lastCount). 并且重设标记。 */end = (i + lastCount);flag = true;}// 截取String strFiveBit = mergrd.substring(i, end);// 截取后从二进制转为十进制int intFiveBit = Integer.parseInt(strFiveBit, BINARY);if (flag) {/* * 如果结束点比已合并的二进制码串的长度要大， * 或者是到了余数的那一截： * 需要左移操作，假设余下的二进制位为：11， * 那么需要从后面补0，左移操作后为 (000)11(000) */intFiveBit <<= (FIVE_BIT - lastCount);}// 利用该十进制数作为码表的索引获取对应的字符，并追加到sbEncodedsbEncoded.append(CODEC_TABLE.charAt(intFiveBit));}return sbEncoded.toString();}/** * (解码/解密)字符串，采用默认语言环境的 character set。 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:14:57 * * @param code * 需要(解码/解密)的字符串 * * @return (解码/解密)后的字符串 */public static String decode(String code) {return decode(code, null);}/** * (解码/解密)字符串 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:15:00 * * @param code * 需要(解码/解密)的字符串 * @param characterSet * 字符集 * * @return (解码/解密)后的字符串 */public static String decode(String code, String characterSet) {if (code == null || code.length() < 1) {return "";}/* * 拆除每一个字符，从码表里获取相应的索引。 */StringBuilder sbBinarys = new StringBuilder();for (int i = 0; i < code.length(); i++) {// 从码表里获取相应的索引int index = getCodecTableIndex(code.charAt(i));// 将十进制的索引转换为二进制串String indexBinary = Integer.toBinaryString(index);// 去掉前3个0，并且追加到sbBinarysFormatUtil.formatBinary(indexBinary, sbBinarys, FIVE_BIT);}/* * 按8个bit拆分，剩下的余数扔掉。 * 扔掉的余数是在(编码/加密)的分割时候，在分剩的余数的后面补的0 */byte[] binarys = new byte[sbBinarys.length() / EIGHT_BIT];for (int i = 0, j = 0; i < binarys.length; i++) {// 每8个bit截取一份String sub = sbBinarys.substring(j, j += EIGHT_BIT);// 将截取下来的二进制串转换为十进制Integer intBinary = Integer.valueOf(sub, BINARY);binarys[i] = intBinary.byteValue();}String decoded = null;if (characterSet == null || characterSet.length() < 1) {// 采用默认语言环境的 character set。decoded = new String(binarys);} else {try {// 采用指定的 character set。return new String(binarys, characterSet);} catch (UnsupportedEncodingException e) {// ignore...}}return decoded;}/** * 根据所给出的字符，遍历CODEC_TABLE，返回对应的下标。 * 如果没找到，则返回 -1。 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:14:53 * * @param code * 在CODEC_TABLE范围内的字符。 * * @return 字符在CODEC_TABLE里对应的下标，如果没找到，则返回 -1。 */private static int getCodecTableIndex(char code) {for (int i = 0; i < CODEC_TABLE.length(); i++) {if (CODEC_TABLE.charAt(i) == code) {return i;}}return -1;}/** * 测试 * * @author gembler * @version 2008-12-3 下午03:05:52 * * @param args */public static void main(String[] args) {try {BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));while (true) {System.out.print("输入字符号串：");String in = br.readLine();if ("exit".equalsIgnoreCase(in)) {break;}String enCode = Codec.encode(in);String deCode = Codec.decode(enCode);System.out.println();System.out.println("------------------------------test");System.out.println("original: " + in);System.out.println("encode: " + enCode);System.out.println("decode: " + deCode);System.out.println("------------------------------test");System.out.println();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
