20182330 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验四报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1823
姓名：魏冰妍
学号：20182330
实验教师：王志强
实验日期：2019年9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

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”

2. 实验过程及结果

实验一

开始时不能理解什么叫做客户端和服务器，经过研究学习，明白了

服务器端：

建立一个服务器Socket绑定指定的端口并开始监听；
使用accept()方法阻塞等待监听，获取新的连接；
建立输入和输出流；
在已有的协议上产生会话；
使用close()方法关闭流和Socket；

客户端：

建立客户端Socket连接，指定服务器的位置以及端口；
得到Socket的读写流；
利用流按照一定的协议对Socket进行读/写操作；
使得close()方法关闭流和Socket

测试进行时，先运行服务器的代码，使得端口打开。然后再运行客户端去连接。以下是我的客户端截图和同学的服务器截图。

实验二

密码学学习摘要：

安全问题三属性：机密性、完整性、可用性
密码与信息安全常识：不要使用保密的密码算法、使用低强度的密码比不进行任何加密更危险、任何密码总有一天都会被破解、密码只是信息安全的一部分
Java中KeyGenerator类中提供了创建对称密钥的方法，不用new，它预定义了一个静态方法getInstance（），通过它获得KeyGenerator类型的对象。这种类成为工厂类或工厂。

KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");

创建对称密钥的步骤：1）获取密钥生成器 2）初始化密钥生成器（kg.init(168);）指定密钥长度 3）生成密钥 4）通过对象序列化方式将密钥保存在文件中
将密钥通过对象序列化方式保存在文件：1）获取密钥 2）获取主要编码格式 3）保存密钥编码格式

byte[ ] kb=k.getEncoded( );

使用对称密钥进行加密和解密： 1）从文件中获取密钥 2）创建密码器（Cipher对象）3）初始化密码器 4）获取等待加密的明文 5）执行加密 6）处理加密结果

过程简述

创建并部署AB双方DH公钥和私钥。我是在linux中完成的，创建AB文件夹编译后产生密钥然后相互交换。
有几个文件在idea中报错下标越界，所以在linux中编译，如图二。
其他运行结果如图

实验三

我编写有理数计算器和main函数中有理数部分，同学编写复数部分，最后他将代码传给我整理并运行后结果如图。

实验四

实验五

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：在实现服务器时，如何将字符串中的数字剥离出来。
问题1解决方案：使用StringTokenizer方法，属于java util包，用于分隔字符串
StringTokenizer 构造方法：

StringTokenizer(String str) ：构造一个用来解析 str 的 StringTokenizer 对象。java 默认的分隔符是空格("")、制表符(\t)、换行符(\n)、回车符(\r)。就是简单拆分字符串并去除空格。
StringTokenizer(String str, String delim) ：构造一个用来解析 str 的 StringTokenizer 对象，并提供一个指定的分隔符。就是拆分字符串并去除空格和指定字符。
StringTokenizer(String str, String delim, boolean returnDelims) ：构造一个用来解析 str 的 StringTokenizer 对象，并提供一个指定的分隔符，同时，指定是否返回分隔符。若是false就跟第二种方法相同。
具体使用如图。

问题2：乱码

问题2解决方案：转码GBK
选择reload
转码成功。注意在idea中若出现中文则选择GBK。
问题3：取余运算时计算出错
问题3解决方案：取余运算为a-(a/b)b，但是a/b不是整数，无法正常运算。要将（a/b）b转化为int型。

问题4：加密（解密）算法与加密（解密）密钥有什么区别？
问题4解决方案：密钥使用的背景是开放式环境，也就是说，若算法公开，解密的关键就在于双方使用相同或对称的密钥。简单来说，密钥是一种参数（它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的数据）
加密算法是明文转换成密文的变换函数，是算法。
同样的密钥可以用不同的加密算法，得到的密文就不一样了
问题5:三个程序报错相同。
问题5解决方法：报错的意思是数组下标越界，可是在linux中可以运行。而且交换公钥私钥在linux中更为方便。