基於MessageDigest類編寫MD5通用工具類

（一）基本介紹

Java的MessageDigest 類 能夠提供MD5算法或SHA算法用於計算出信息的摘要；它接收任意大小的信息，並輸出計算後的固定長度的哈希值。這個輸出的哈希值就是咱們所說的信息摘要。

MD5算法獲得的摘要是固定長度爲 128 bit 的二進制串（一堆0和1，一共128個），爲了更友好的表示摘要，通常都將 128位的二進制串 轉爲 32個16進制位 或 16個16進制位 以下：

欄目1	欄目2
原始信息	1234567890
16位小寫摘要	f82d132f9bb018ca
16位大寫摘要	F82D132F9BB018CA
32位小寫摘要	e807f1fcf82d132f9bb018ca6738a19f
32位大寫摘要	E807F1FCF82D132F9BB018CA6738A19F

（二）16位的摘要？

MD5算法獲得的摘要固定長度爲 128 bit 也就是32個16進制位（32位摘要），那麼怎麼獲得16位的摘要呢？ 其實從上面的表格中能夠看出，16位的摘要是32位摘要值的中間部分，即32位摘要中第8~24位的部分。

（三）MessageDigest類計算MD5摘要的步驟

1，實例化MessageDigest對象

public static MesageDigest getInstance(String algorithm);
複製代碼

算法名不區分大小寫，因此下面的寫法都是正確的：

MesageDigest getInstance("MD5");
MesageDigest getInstance("md5");
MesageDigest getInstance("mD5");
複製代碼

2，向MessageDigest傳送信息

該步驟就是調用下面的某個方法來完成信息的傳遞。

public void update(byte input);
public void update(byte[] input);
public void update(byte[] input, int offset, int len);
複製代碼

3，計算信息的摘要

最後調用下面的某個方法來計算摘要。

public byte[] digest();
public byte[] digest(byte[] input);
public int digest(byte[] buf,int offset,int len);
複製代碼

4，將摘要轉爲16進制位的字符串

爲了更友好的表示摘要，通常都將 128位的二進制串 轉爲 32個16進制位 或 16個16進制位 ，並以字符串的形式表示。

摘要通常以字符串的形式展現，因此在WEB應用中，用於表示密碼的MD5摘要的數據庫字段通常設置爲String password

雖然字段名的字面意思表示帳戶密碼，但實際上只是帳戶密碼的MD5摘要，參考 摘要與加密的區別（以MD5算法爲例）。

（四）基於MessageDigest類的MD5通用工具類實現

實現MD5通用工具類的方法有不少，下面我用清晰明瞭的代碼去實現MD5Util通用工具類。

1，MD5工具類完整代碼

import java.security.MessageDigest;

public class MD5Util {

    private static final String hexDigits[] = {"0", "1", "2", "3", "4", "5",
            "6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f"};

    /**
     * 將1個字節（1 byte = 8 bit）轉爲 2個十六進制位
     * 1個16進制位 = 4個二進制位 （即4 bit）
     * 轉換思路：最簡單的辦法就是先將byte轉爲10進制的int類型，而後將十進制數轉十六進制
     */
    private static String byteToHexString(byte b) {
        // byte類型賦值給int變量時，java會自動將byte類型轉int類型，從低位類型到高位類型自動轉換
        int n = b;

        // 將十進制數轉十六進制
        if (n < 0)
            n += 256;
        int d1 = n / 16;
        int d2 = n % 16;

        // d1和d2經過訪問數組變量的方式轉成16進制字符串；好比 d1 爲12 ，那麼就轉爲"c"; 由於int類型不會有a,b,c,d,e,f等表示16進制的字符
        return hexDigits[d1] + hexDigits[d2];
    }

    /**
     * 將字節數組裏每一個字節轉成2個16進制位的字符串後拼接起來
     */
    private static String byteArrayToHexString(byte b[]) {
        StringBuffer resultSb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < b.length; i++){
            resultSb.append(byteToHexString(b[i]));
        }
        return resultSb.toString();
    }

    /**
     * MD5算法，統一返回大寫形式的摘要結果，默認固定長度是 128bit 即 32個16進制位
     * String origin ：須要進行MD5計算的字符串
     * String charsetname ：MD5算法的編碼
     */
    private static String MD5_32(String origin, String charsetname) {
        String resultString = null;
        try {
            // 1，建立MessageDigest對象
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // 2，向MessageDigest傳送信息;傳入的信息須要轉化爲指定編碼的字節數組
            md.update(origin.getBytes( charsetname ));
            // 3，計算摘要
            byte[] bytesResult = md.digest();

            // 第2步和第3步能夠合併成下面一步
            // byte[] bytesResult = md.digest(origin.getBytes(charsetname));

            // 4,將字節數組轉換爲16進制位
            resultString = byteArrayToHexString( bytesResult );
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 統一返回大寫形式的字符串摘要
        return resultString.toUpperCase();

    }

    /**
     * 獲取 16位的MD5摘要，就是截取32位結果的中間部分
     */
    private static String MD5_16(String origin, String charsetname) {
        return MD5_32(origin, charsetname).substring(8,24);
    }

    public static void main(String[] args){
        String origin = "1234567890";

        // 默認MD5計算獲得128 bit的摘要，即32個 16進制位
        String result_32 = MD5_32(origin, "utf-8");
        System.out.println(result_32);  // E807F1FCF82D132F9BB018CA6738A19F

        // 獲取16位的摘要
        String result_16 = MD5_16(origin, "utf-8");
        System.out.println(result_16);  // F82D132F9BB018CA
    }
}
複製代碼

2，沒有調用update方法？

在不少時候，咱們常常看到相似下面的寫法：

byte[] bytesResult = md.digest(origin.getBytes(charsetname));
複製代碼

在這種寫法中並無代碼顯式地調用update方法，但跟下面的寫法是同樣的，實際上也調用了update方法：

// 2，向MessageDigest傳送信息;傳入的信息須要轉化爲指定編碼的字節數組
md.update(origin.getBytes( charsetname ));
// 3，計算摘要
byte[] bytesResult = md.digest();
複製代碼

查看該digest(byte[] input)方法的源碼，能夠看到該方法其實就是將第2步和第3步封裝成一個函數而已。

public byte[] digest(byte[] input) {
    update(input);
    return digest();
}
複製代碼