实验3:工厂方法模式

实验3:工厂方法模式

本次实验属于模仿型实验,通过本次实验学生将掌握以下内容:

1、理解工厂方法模式的动机,掌握该模式的结构;

2、能够利用工厂方法模式解决实际问题。

 

[实验任务一]:加密算法

目前常用的加密算法有DES(Data Encryption Standard)和IDEA(International Data Encryption Algorithm)国际数据加密算法等,请用工厂方法实现加密算法系统。

实验要求:

1. 画出对应的类图;

2.提交该系统的代码,该系统务必是一个可以能够直接使用的系统,查阅资料完成相应加密算法的实现;

3.注意编程规范。

MethodFactory.java

package jiami;

public interface MethodFactory {

    public Method produceMethod();

}

 

MethodFactory.java

package jiami;

 

public class DESFactory implements MethodFactory {

    public DES produceMethod() {

        System.out.println("使用DES算法");

        return new DES();

    }

}

 

MethodFactory.java

package jiami;

 

public class IDEAFactory implements MethodFactory {

    public IDEA produceMethod() {

        System.out.println("使用IDEA算法");

        return new IDEA();

    }

}

 

Method.java

package jiami;

public interface Method {

    public abstract void work(String str, String password);

}

 

DES.java

package jiami;

 

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

 

public class DES implements Method {

 

    public void work(String str, String password) {

        String codeStringBegin = "信1605-320163432 张运涛"; // 要加密的明文

        String codeStringEnd = null; // 加密后的密文

        String decodeString = null; // 密文解密后得到的明文

        System.out.println("要加密的明文:" + codeStringBegin);

        String cipherType = "DESede"; // 加密算法类型,可设置为DES、DESede、AES等字符串

        try {

            // 获取密钥生成器

            KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance(cipherType);

            // 初始化密钥生成器,不同的加密算法其密钥长度可能不同

            keyGen.init(112);

            // 生成密钥

            SecretKey key = keyGen.generateKey();

 

            // 得到密钥字节码

            byte[] keyByte = key.getEncoded();

            // 输出密钥的字节码

            System.out.println("密钥是:");

            for (int i = 0; i < keyByte.length; i++) {

                System.out.print(keyByte[i] + ",");

            }

            System.out.println("");

            // 创建密码器

            Cipher cp = Cipher.getInstance(cipherType);

            // 初始化密码器

            cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

            System.out.println("要加密的字符串是:" + codeStringBegin);

            byte[] codeStringByte = codeStringBegin.getBytes("UTF8");

            System.out.println("要加密的字符串对应的字节码是:");

            for (int i = 0; i < codeStringByte.length; i++) {

                System.out.print(codeStringByte[i] + ",");

            }

            System.out.println("");

            // 开始加密

            byte[] codeStringByteEnd = cp.doFinal(codeStringByte);

            System.out.println("加密后的字符串对应的字节码是:");

            for (int i = 0; i < codeStringByteEnd.length; i++) {

                System.out.print(codeStringByteEnd[i] + ",");

            }

            System.out.println("");

            codeStringEnd = new String(codeStringByteEnd);

            System.out.println("加密后的字符串是:" + codeStringEnd);

            System.out.println("");

            // 重新初始化密码器

            cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);

            // 开始解密

            byte[] decodeStringByteEnd = cp.doFinal(codeStringByteEnd);

            System.out.println("解密后的字符串对应的字节码是:");

            for (int i = 0; i < decodeStringByteEnd.length; i++) {

                System.out.print(decodeStringByteEnd[i] + ",");

            }

            System.out.println("");

            decodeString = new String(decodeStringByteEnd);

            System.out.println("解密后的字符串是:" + decodeString);

            System.out.println("");

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub

        System.out.println("DES加密算法");

        DES des = new DES();

        try {

            des.work("8787878787878787", "0E329232EA6D0D73");

 

        } catch (Exception e) {

            System.out.println(e.getMessage());

        }

    }

 

}

 

IDEA.java

package jiami;

 

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

 

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import java.security.Key;

import java.security.Security;

 

public class IDEA implements Method {

 

    public static final String KEY_ALGORITHM = "IDEA";

 

    public static final String CIPHER_ALGORITHM = "IDEA/ECB/ISO10126Padding";

 

    public static byte[] initkey() throws Exception {

        // 加入bouncyCastle支持

        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

 

        // 实例化密钥生成器

        KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);

        // 初始化密钥生成器,IDEA要求密钥长度为128位

        kg.init(128);

        // 生成密钥

        SecretKey secretKey = kg.generateKey();

        // 获取二进制密钥编码形式

        return secretKey.getEncoded();

    }

 

    /**

     * 转换密钥

     *

     * @param key

     *            二进制密钥

     * @return Key 密钥

     */

    private static Key toKey(byte[] key) throws Exception {

        // 实例化DES密钥

        // 生成密钥

        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, KEY_ALGORITHM);

        return secretKey;

    }

 

    /**

     * 加密数据

     *

     * @param data

     *            待加密数据

     * @param key

     *            密钥

     * @return byte[] 加密后的数据

     */

    private static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {

        // 加入bouncyCastle支持

        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        // 还原密钥

        Key k = toKey(key);

        // 实例化

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);

        // 初始化,设置为加密模式

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);

        // 执行操作

        return cipher.doFinal(data);

    }

 

    /**

     * 解密数据

     *

     * @param data

     *            待解密数据

     * @param key

     *            密钥

     * @return byte[] 解密后的数据

     */

    private static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {

        // 加入bouncyCastle支持

        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        // 还原密钥

        Key k = toKey(key);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);

        // 初始化,设置为解密模式

        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);

        // 执行操作

        return cipher.doFinal(data);

    }

 

    public static String getKey() {

        String result = null;

        try {

            result = Base64.encodeBase64String(initkey());

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return result;

    }

 

    public static String ideaEncrypt(String data, String key) {

        String result = null;

        try {

            byte[] data_en = encrypt(data.getBytes(), Base64.decodeBase64(key));

            result = Base64.encodeBase64String(data_en);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return result;

    }

 

    public static String ideaDecrypt(String data, String key) {

        String result = null;

        try {

            byte[] data_de = decrypt(Base64.decodeBase64(data), Base64.decodeBase64(key));

            ;

            result = new String(data_de);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return result;

    }

 

    public void work(String str, String password) {

        String data = "20163432张运涛";

        String key = getKey();

        System.out.println("要加密的原文:" + data);

        System.out.println("密钥:" + key);

        String data_en = ideaEncrypt(data, key);

        System.out.println("密文:" + data_en);

        String data_de = ideaDecrypt(data_en, key);

        System.out.println("原文:" + data_de);

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub

        System.out.println("IDEA加密算法");

        IDEA idea = new IDEA();

        try {

            idea.work("8787878787878787", "0E329232EA6D0D73");

        } catch (Exception e) {

            System.out.println(e.getMessage());

        }

    }

 

}

zhuhanshu.java

package jiami;

 

import java.util.Scanner;

 

public class zhuhanshu {

 

    public static void main(String[] args) {

 

        DES des = new DES();

        IDEA idea = new IDEA();

        try {

            int n = 0;

 

            Scanner in = new Scanner(System.in);

            while (n != 3) {

                System.out.println("请选择要使用的加密算法 1.DES加密算法 2.IDEA加密算法");

                System.out.println("3.退出");

                System.out.println("请选择:");

                if (in.hasNextInt()) {

                    n = in.nextInt();

                } else {

                    System.out.println("输入的不是整数,请重新输入:");

                    continue;

                }

                switch (n) {

                case 1: {

 

                    des.work("1787878787878787", "0E329232EA6D0D73");

                    break;

                }

                case 2: {

                    idea.work("8787878787878787", "0E329232EA6D0D73");

                    break;

                }

                }

            }

        }

 

        catch (Exception e) {

            System.out.println(e.getMessage());

        }

    }

}

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极恶都市 - 夏日入侵企划
00:00 / 00:00
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作词 : 王星

作曲 : 灰鸿啊/皮皮

编曲 : 夏日入侵企画

制作人 : 邢硕

节奏吉他 : 肯尼

主音吉他 : 张伟楠

贝斯 : 皮皮

鼓 : 海鑫

和声 : 邢硕

音效制作 : 邢硕

录音 : 邢硕/夏国兴

混音 : 于昊

特别鸣谢 : 张伟楠

这城市的车流和这地表的颤抖

像一颗石子落入地心之后泛起的温柔

暗涌

河水流过转角她的楼

被梦魇

轻声呓语唤醒身后的幼兽

失效感官焦灼只剩下

麻木愚钝无从感受

共同支撑全都瓦解

只是我们现在都

已忘记到底是

谁隐藏春秋

谁在大雨之后

把旗帜插在最高的楼

过去陈旧的还在坚守

内心已腐朽

摇摇欲坠不停退后

毁灭即拯救

夏日掠夺春秋

结局无法看透

眼看这情节开始变旧

所有的城池已失守

最终无法占有

无眠辗转

伴着人间破碎的旧梦

像繁星

退却后只剩下混沌的夜空

炙热

掩盖风声鹤唳的担忧

把所有失落无助反手推入

无尽的白昼

失效感官焦灼只剩下

麻木愚钝无从感受

共同支撑全都瓦解

只是我们现在都已经忘记到底是

谁隐藏春秋

谁在大雨之后

把旗帜插在最高的楼

过去的陈旧还在坚守

内心已腐朽

摇摇欲坠不停退后

毁灭即拯救

夏日掠夺春秋

结局无法看透

眼看这情节开始变旧

所有的城池早已失守

惶恐难以接受

缠绵往复不肯放手

最终无法占有

谁隐藏春秋

谁在大雨之后

把旗帜插在最高的楼

过去的陈旧还在坚守

内心已腐朽

摇摇欲坠不停退后

毁 灭 即 拯 救

谁掠夺春秋

谁在大雨之后

把旗帜插在最高的楼

过去的陈旧还在坚守

内心已腐朽

摇摇欲坠不停退后

毁灭即拯救

夏日掠夺春秋

结局无法看透

明知城池已失守

缠绵往复不肯放手

最终无法占有

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