MD5加密

昨天加密一個電影,總報錯。原來是用MappedByteBuffer 文件大於2G,那麼這種方式會出現異常。
下面是解決方案:

注意 1: MD5是常用的加密算法,也經常用於校驗信息完整,如文件的完整性。用術語講,MD5是一種消息摘要算法(Message Digest Algorithm)。另外還有一種常用的消息摘要算法SHA1。如果想了解這些的話,可以去百度百科:MD5、SHA1、消息摘要算法。
Java已經實現了MD5、SHA1算法。利用java.security.MessageDigest類就可以獲取字符串和文件的MD5以及SHA1結果。

注意 2: RandomAccessFile本身不帶緩衝讀寫,和FileInputStream、FileOutputStream等一樣,直接按字節讀寫時,性能不可接受;
· 使用MappedByteBuffer讀寫,固然性能會得到極大提升;其實只要自己處理緩衝,性能都會有非常大的提升,比如以下兩種方式(見下記代碼)中第一種使用了MappedByteBuffer,第二種自己進行緩衝,對於12M的文件,後者的效率甚至高於前者。
· BufferedXXXX之類的緩衝流,如果僅使用默認的buffer size,性能不一定最優,要權衡不同情況各種因素設置大小。
1.字符串的MD5(下面的代碼有詳細註釋)

// 輸入的字符串轉換成字節數組  

      byte[] inputByteArray = input.getBytes();  



      // inputByteArray是輸入字符串轉換得到的字節數組  

      messageDigest.update(inputByteArray);  



      // 轉換並返回結果,也是字節數組,包含16個元素  

      byte[] resultByteArray = messageDigest.digest();  



      // 字符數組轉換成字符串返回  

      return byteArrayToHex(resultByteArray);  



   } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  

      return null;  

   }  

}

//下面這個函數用於將字節數組換成成16進制的字符串

public static String byteArrayToHex(byte[] byteArray) {  

   // 首先初始化一個字符數組,用來存放每個16進制字符  

   char[] hexDigits = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9', 'A','B','C','D','E','F' };  



   // new一個字符數組,這個就是用來組成結果字符串的(解釋一下:一個byte是八位二進制,也就是2位十六進制字符(2的8次方等於16的2次方))  

   char[] resultCharArray =new char[byteArray.length * 2];  



   // 遍歷字節數組,通過位運算(位運算效率高),轉換成字符放到字符數組中去  

   int index = 0;  

   for (byte b : byteArray) {  

      resultCharArray[index++] = hexDigits[b>>> 4 & 0xf];  

      resultCharArray[index++] = hexDigits[b& 0xf];  

   }  



   // 字符數組組合成字符串返回  

   return new String(resultCharArray);

從上面代碼可以看出,使用MessageDigest對字符串進行MD5算法的步驟是,先將字符串轉換成字節數組,在進行MD5算法,最後返回的也是一個字節數組,要我們自己轉成32位的字符串。

2.文件MD5

對文件進行MD5也可以像字符串MD5一樣的,首先要把文件轉成字節數組,後面和字符串MD5完全一樣。

但是如果是一個特別大的文件,一下子把一個文件的數組全部讀到內存中,那麼估計內存也吃不消。

對於大文件,可以使用DigestInputStream。

public static String fileMD5(String inputFile) throws IOException {  



      // 緩衝區大小(這個可以抽出一個參數)  

      int bufferSize = 256 * 1024;  

      FileInputStream fileInputStream = null;  

      DigestInputStream digestInputStream = null;  



      try {  

         // 拿到一個MD5轉換器(同樣,這裏可以換成SHA1)  

         MessageDigest messageDigest =MessageDigest.getInstance("MD5");  



         // 使用DigestInputStream  

         fileInputStream = new FileInputStream(inputFile);  

         digestInputStream = new DigestInputStream(fileInputStream,messageDigest);  



         // read的過程中進行MD5處理,直到讀完文件  

         byte[] buffer =new byte[bufferSize];  

         while (digestInputStream.read(buffer) > 0);  



         // 獲取最終的MessageDigest  

         messageDigest= digestInputStream.getMessageDigest();  



         // 拿到結果,也是字節數組,包含16個元素  

         byte[] resultByteArray = messageDigest.digest();  



         // 同樣,把字節數組轉換成字符串  

         return byteArrayToHex(resultByteArray);  



      } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  

         return null;  

      } finally {  

         try {  

            digestInputStream.close();  

         } catch (Exception e) {  

         }  

         try {  

            fileInputStream.close();  

         } catch (Exception e) {  

         }  

      }  

   }

上面的方法本人親測過大小約4G的文件,得出的MD5值和網上下載的一個MD5小工具得到的MD5值一樣,說明上面的方式沒有什麼問題。不過取大文件的MD5很慢,4G的文件跑一下要一分鐘(I5處理器 6G內存 64位XP系統 本本)。

附1:我在網上還看到一種給文件MD5的方式

public static String getFileMD5String(File file) throws IOException{  
 FileInputStream in = new FileInputStream(file);  
 FileChannel ch =in.getChannel();  
 MappedByteBuffer byteBuffer =ch.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0,file.length());  
 messagedigest.update(byteBuffer);  
 return byteArrayToHex (messagedigest.digest());  
}

我也嘗試過這樣的方式,但是如果文件大於2G,那麼這種方式會出現異常。所以不推薦。

附2:測試文件MD5的main方法

public static void main(String[] args) {  

  long startTime = System.currentTimeMillis();  

  try {  
    System.out.println(fileMD5("E:/軟件/VS2008ProEdition90DayTrialCHSX1435983.iso"));  
  } catch (IOException e) {  
    e.printStackTrace();  
  }  

  long endTime = System.currentTimeMillis();  

  System.out.println((endTime - startTime)/1000);  
}
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