MD5加密

昨天加密一个电影,总报错。原来是用MappedByteBuffer 文件大于2G,那么这种方式会出现异常。
下面是解决方案:

注意 1: MD5是常用的加密算法,也经常用于校验信息完整,如文件的完整性。用术语讲,MD5是一种消息摘要算法(Message Digest Algorithm)。另外还有一种常用的消息摘要算法SHA1。如果想了解这些的话,可以去百度百科:MD5、SHA1、消息摘要算法。
Java已经实现了MD5、SHA1算法。利用java.security.MessageDigest类就可以获取字符串和文件的MD5以及SHA1结果。

注意 2: RandomAccessFile本身不带缓冲读写,和FileInputStream、FileOutputStream等一样,直接按字节读写时,性能不可接受;
· 使用MappedByteBuffer读写,固然性能会得到极大提升;其实只要自己处理缓冲,性能都会有非常大的提升,比如以下两种方式(见下记代码)中第一种使用了MappedByteBuffer,第二种自己进行缓冲,对于12M的文件,后者的效率甚至高于前者。
· BufferedXXXX之类的缓冲流,如果仅使用默认的buffer size,性能不一定最优,要权衡不同情况各种因素设置大小。
1.字符串的MD5(下面的代码有详细注释)

// 输入的字符串转换成字节数组  

      byte[] inputByteArray = input.getBytes();  



      // inputByteArray是输入字符串转换得到的字节数组  

      messageDigest.update(inputByteArray);  



      // 转换并返回结果,也是字节数组,包含16个元素  

      byte[] resultByteArray = messageDigest.digest();  



      // 字符数组转换成字符串返回  

      return byteArrayToHex(resultByteArray);  



   } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  

      return null;  

   }  

}

//下面这个函数用于将字节数组换成成16进制的字符串

public static String byteArrayToHex(byte[] byteArray) {  

   // 首先初始化一个字符数组,用来存放每个16进制字符  

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



   // new一个字符数组,这个就是用来组成结果字符串的(解释一下:一个byte是八位二进制,也就是2位十六进制字符(2的8次方等于16的2次方))  

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



   // 遍历字节数组,通过位运算(位运算效率高),转换成字符放到字符数组中去  

   int index = 0;  

   for (byte b : byteArray) {  

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

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

   }  



   // 字符数组组合成字符串返回  

   return new String(resultCharArray);

从上面代码可以看出,使用MessageDigest对字符串进行MD5算法的步骤是,先将字符串转换成字节数组,在进行MD5算法,最后返回的也是一个字节数组,要我们自己转成32位的字符串。

2.文件MD5

对文件进行MD5也可以像字符串MD5一样的,首先要把文件转成字节数组,后面和字符串MD5完全一样。

但是如果是一个特别大的文件,一下子把一个文件的数组全部读到内存中,那么估计内存也吃不消。

对于大文件,可以使用DigestInputStream。

public static String fileMD5(String inputFile) throws IOException {  



      // 缓冲区大小(这个可以抽出一个参数)  

      int bufferSize = 256 * 1024;  

      FileInputStream fileInputStream = null;  

      DigestInputStream digestInputStream = null;  



      try {  

         // 拿到一个MD5转换器(同样,这里可以换成SHA1)  

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



         // 使用DigestInputStream  

         fileInputStream = new FileInputStream(inputFile);  

         digestInputStream = new DigestInputStream(fileInputStream,messageDigest);  



         // read的过程中进行MD5处理,直到读完文件  

         byte[] buffer =new byte[bufferSize];  

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



         // 获取最终的MessageDigest  

         messageDigest= digestInputStream.getMessageDigest();  



         // 拿到结果,也是字节数组,包含16个元素  

         byte[] resultByteArray = messageDigest.digest();  



         // 同样,把字节数组转换成字符串  

         return byteArrayToHex(resultByteArray);  



      } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  

         return null;  

      } finally {  

         try {  

            digestInputStream.close();  

         } catch (Exception e) {  

         }  

         try {  

            fileInputStream.close();  

         } catch (Exception e) {  

         }  

      }  

   }

上面的方法本人亲测过大小约4G的文件,得出的MD5值和网上下载的一个MD5小工具得到的MD5值一样,说明上面的方式没有什么问题。不过取大文件的MD5很慢,4G的文件跑一下要一分钟(I5处理器 6G内存 64位XP系统 本本)。

附1:我在网上还看到一种给文件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());  
}

我也尝试过这样的方式,但是如果文件大于2G,那么这种方式会出现异常。所以不推荐。

附2:测试文件MD5的main方法

public static void main(String[] args) {  

  long startTime = System.currentTimeMillis();  

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

  long endTime = System.currentTimeMillis();  

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