20202311 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: 2023
姓名:余博雅
学号:20202311
实验教师:王志强
实验日期:2021年9月23日
必修/选修: 必修

 ##一、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

参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6683948.html

以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习(帖子中所有代码和相关知识点需要学习)。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。
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A(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B,B收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云,代码push码云。
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!!!

(六)实验报告

在规定时间前发表博客,标题“学号 实验四 《数据结构与面向对象程序设计》实验报告”

##二、实验过程及结果

(一)Java Socket编程(作为客户端,与伙伴20202307范宇涵结对编程)

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。

(1)编写Client端代码

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketClient {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.建立客户端Socket连接,指定服务器位置和端口
try (Socket socket = new Socket("192.168.1.24", 8800)) {

//2.得到socket读写流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(outputStream);
//输入流
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, StandardCharsets.UTF_8));
//3.利用流按照一定的操作,对socket进行读写操作
String info1 = " 用户名:Thl,密码:sweet";
outputStreamWriter.write(info1);
outputStreamWriter.flush();
socket.shutdownOutput();
//接收服务器的响应
String reply;
while (!((reply = bufferedReader.readLine()) == null)) {
System.out.println("接收服务器的信息为:" + reply);
}
//4.关闭资源
bufferedReader.close();
inputStream.close();
outputStreamWriter.close();
outputStream.close();
}
}
}
(2)与server配对(注意关闭防火墙),配对结果如图:

 

 (3)代码上传至码云

SocketServer · 0aa2b63 · 2023Java_DS/余博雅20202311. - Gitee.com

(二)Java和密码学

参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6683948.html

以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习(帖子中所有代码和相关知识点需要学习)。提交学习成果码云链接和代表性成果截图,要有学号水印。

(1)凯撒密码的加密解密

凯撒密码的加密算法极其简单。其加密过程如下:

在这里,我们做此约定:明文记为m,密文记为c,加密变换记为E(k1,m)(其中k1为密钥),解密变换记为D(k2,m)(k2为解密密钥)(在这里k1=k2,不妨记为k)。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)

①编写Caesar代码

public class Caesar {
public static void main(String[] args) throws Exception{
String s = args[0];
int key=Integer.parseInt(args[1]);
StringBuilder es= new StringBuilder();
for(int i=0;i<s.length( );i++)
{ char c=s.charAt(i);
if(c>='a' && c<='z') // 是小写字母
{ c+=key%26; //移动key%26位
if(c<'a') {c+=26;} //向左超界
if(c>'z') {c-=26;} //向右超界
}
else if(c>='A' && c<='Z') // 是大写字母
{ c+=key%26;
if(c<'A') {
c+=26;
}
if(c>'Z') {
c-=26;
}
}
es.append(c);
}
System.out.println(es);
}
}
②输入明文并设置密钥

 

 

 ③得到密文

 

 

 ④解密

 

 

 

 

 (2)Java对称加密-DES算法

①编写代码创建密钥并保存在文件key1.data中

 

 

 ②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的文件保存密钥编码,后使用循环语句将字节数组中的内容打印出来

 

 

 ③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。输出字符串"Good job!"的字节数组编码方式和加密后的字节组码

 

 

 ④输入java SDec运行程序,执行解密

 

 

 (3)Java非对称加密-RSA算法

①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。

 

 

 ②输入java Enc_RSA运行程序,将密文c打印出来,并以字符串形式保存在文件中。运行结果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。

 

 

 ③运行程序输入java Dec_RSA运行程序,读取私钥中的参数以及解密的结果,转换出明文结果“Hello World!”

 

(4)使用密钥协定创建共享密钥

①创建DH公钥和私钥

 

 ②创建共享密钥

 

 (5)Java摘要算法- MD5
运行java DigestPass程序,其中命令行参数Practice is so difficlut.是原始数据,屏幕输出计算后的消息摘要:8c004d7e3b8a5a850ab2459c3afc2f57

 

 

 (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

①编写分数类

 

 

 ②编写有理数计算器

 

 (四)远程有理数计算器(我作为有理数计算器的服务端)

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。(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!!!

 

 三、实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1:作为服务端,无法和结对伙伴配对

解决过程:首先需要将自己电脑的IP地址发给结对伙伴,再次关闭防火墙,使链接成功。

问题2:编写Caesar代码时不知道如何配置使得明文转化为密文

解决方式:查找资料并询问同学得出应在配置中输入

问题3:不知道如何实现分数中的“/"

解决方式:上网搜索相关信息得出使用Stringtokenizer实现。

四、感悟

1、java不仅是一堆英文字母组成的代码,它还可以与其他学科结合实现一些很有趣的例如加密等功能。随着学习程度的加深,我相信未来java的学习会非常有趣。

2.java是一个庞大的体系,很多类和方法都需要我们不断去学习和体会,通过多练习多使用,我们将更加熟练掌握java代码的编写。

参考资料
-  [《Java程序设计与数据结构教程(第二版)》](https://book.douban.com/subject/26851579/)
-  [《Java程序设计与数据结构教程(第二版)》学习指导](http://www.cnblogs.com/rocedu/p/5182332.html)

posted @ 2021-10-24 23:31  20202311余博雅  阅读(99)  评论(0编辑  收藏  举报