20192312吴欣欣 实验四 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告

20192312 2020-2021-1 实验四 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1923
姓名： 吴欣欣
学号：20192312
实验教师：王志强
实验日期：2020年10月30日
必修/选修： 必修

1.实验内容

（一）Java Socket编程
1.学习蓝墨云上教材《Java和Android编程》“第16章 输入/输出 ”和“第22章 网络”，学习JavaSocket编程
2.结对编程。结对伙伴A编写客户端SocketClient.java，结对伙伴B编写服务器端。
3.截图加学号水印上传蓝墨云，代码push到码云，并撰写实验报告。

（二）Java和密码学
以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习。提交学习成果码云链接和代表性成果截图，要有学号水印。

（三）编写有理数/复数计算器
结对编程，结对伙伴A编写有理数计算器。结对伙伴B编写复数计算器。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。

（四）远程有理数计算器
结对编程，结对伙伴A编程实现客户端，结果伙伴B实现服务器端。
客户端通过键盘输入一个有理数计算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,并把该公式以字符串的形式发送给伙伴B（服务器端），服务器端根据字符串计算出结果为5/12,并把结果返回给客户端A，A收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。

（五）远程复数计算器
结对编程，结对伙伴B编程实现客户端，结果伙伴A实现服务器端。
注意实验四（4）和实验四（5），一个人不能仅实现客户端，必须实现一个客户端和服务器，否则两个实验均不得分！！！

2.实验过程及结果

（一）Java Socket编程（我作为服务器，结对伙伴20192306孙洪丽作为客户端）

（二）Java和密码学

根据密钥的使用方法， 可以将密码分为对称密码和公钥密码两种。
对称密码（symmetric cryptography）是指在加密和解密时使用同一密钥的方式。
公钥密码（public-key cryptography）则是指在加密和解密时使用不同密钥的方式，公钥密码又称为非对称密码（asymmetric cryptography）。
1.凯撒密码
凯撒密码将字母表中的字母移动一定位置而实现加密。
明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k,m)（其中k为密钥），解密变换记为D(k,m)
凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换：c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）
同样，解密过程可表示为：m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）

在命令行输入密文Helloworld! 与移动位数5 得Mjqqtbtwqi！

2.Java对称加密-DES算法
运行java Skey_DES，在当前目录下将生成文件key1.dat，结果如下：

输入java Skey_kb 运行程序，在程序的当前目录中将产生文件名为keykb1.dat的文件，屏幕输出如下：

输入java SEnc运行程序，在程序的当前目录中将产生文件名为SEnc.dat的文件，屏幕输出如下：

输入java SDec运行程序，将输出明文字符串“Hello World!”

3.Java非对称加密-RSA算法
输入java Skey_RSA运行程序，当前目录下将生成两个文件：Skey_RSA_pub.dat和Skey_RSA_priv.dat，前者保存着公钥，后者保存着私钥。将文件Skey_RSA_pub.dat对外公布（如放在Web服务器上给大家下载，或者直接拷贝给所有需要的人），而Skey_RSA_priv.dat秘密保存。如下图：

输入java Enc_RSA运行程序，得到如下结果：

其中显示了公钥中的参数以及加密的结果c，这些都是很大的整数，n和c多达上百位。程序运行后密文c以字符串形式保存在文件Enc_RSA.dat中。

运行程序输入java Dec_RSA运行程序，得到如下结果：

其中显示了私钥中的参数以及解密的结果，其中整型的明文转换后显示出字符串“Hello World!”。

4.使用密钥协定创建共享密钥

5.Java摘要算法- MD5
输入java DigestCalc abc来运行程序，其中命令行参数abc是原始数据，屏幕输出计算后的消息摘要：


得到输出：900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72

（三）编写有理数/复数计算器

结对编程，结对伙伴A编写有理数计算器。结对伙伴B编写复数计算器。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。
编写有理数计算器
编写分数类


实现加减乘除运算

（四）远程有理数计算器

结对编程，结对伙伴A编程实现客户端，结果伙伴B实现服务器端。（我作为有理数计算器服务端）
客户端通过键盘输入一个有理数计算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,并把该公式以字符串的形式发送给伙伴B（服务器端），服务器端根据字符串计算出结果为5/12,并把结果返回给客户端A，A收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。

（五）远程复数计算器

结对编程，结对伙伴B编程实现客户端，结果伙伴A实现服务器端。（我作为复数计算器客户端）
注意实验四（4）和实验四（5），一个人不能仅实现客户端，必须实现一个客户端和服务器，否则两个实验均不得分！！！

3.实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：有理数运算无法将字符串分割为分数
问题1解决方案：利用Stringtokenizer类，Stringtokenizer类可用来分隔字符串，将/作为分隔符，分别读取分子和分母以实现运算。
问题2：作为客户端时无法连接到对方网址
问题2解决方案：关闭防火墙

4.感悟

实验过程中有些情况会与教程略有出入，也会出现教程中未曾提及的情况，要学会自己寻找办法解决。