Java初学者项目实战：构建一个基础的文件加密工具_技术教程

Java中AES加密需用SecretKeySpec包装16/24/32字节密钥，推荐SHA-256哈希后截取；大文件须流式处理，IV必须精确读写前16字节；密码应通过System.console().readPassword()获取，避免硬编码。

Java中用Cipher实现AES加密时，密钥长度必须是128/192/256位

很多初学者直接用 "mySecretKey" 这样的字符串当密钥，结果抛出 InvalidKeyException: Illegal key size。这不是代码写错了，而是JDK默认限制了AES密钥长度（尤其旧版JDK 8u161之前）。

正确做法是用 SecretKeySpec 包装字节数组，且长度必须为16（128位）、24（192位）或32（256位）字节
推荐用 MessageDigest 对原始口令做SHA-256哈希再取前16/32字节，比硬编码更安全
如果坚持用短口令，必须补位（如PKCS5Padding方式），但别自己手写补位逻辑——容易出错

String password = "hello123";
byte[] key = MessageDigest.getInstance("SHA-256").digest(password.getBytes("UTF-8"));
key = Arrays.copyOf(key, 32); // 取前32字节作为AES-256密钥
SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");

FileInputStream读取大文件时不能一次性load到内存

用 Files.readAllBytes() 加密一个200MB的PDF？程序直接OOM。真实工具必须流式处理，否则连“基础”都谈不上。

用 CipherInputStream + FileInputStream 套接，边读边加密，内存占用恒定在几KB
注意：Cipher 必须初始化为 Cipher.ENCRYPT_MODE，且使用带IV的模式（如 AES/CBC/PKCS5Padding）
IV必须随密文一起保存（通常写在加密文件开头），否则解密失败——这是新手最常漏的一步

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(inputFile);
     CipherInputStream cis = new CipherInputStream(fis, cipher);
     FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFile)) {
    // IV需单独写入输出流开头
    fos.write(cipher.getIV());
    byte[] buffer = new byte[8192];
    int len;
    while ((len = cis.read(buffer)) != -1) {
        fos.write(buffer, 0, len);
    }
}

解密时读不到IV或IV错位，导致javax.crypto.BadPaddingException

错误现象：加密成功，但解密时报 BadPaddingException: Given final block not properly padded。大概率不是密码错，而是IV没对齐。

加密时写入的IV是16字节（AES-CBC），解密时必须从文件头精确读出这16字节，再传给 cipher.init(...)
别用 BufferedInputStream.mark()/reset() 想“回退读”，流位置容易失控；老实用 RandomAccessFile 或分两步读
如果加密文件格式自定义，建议固定前16字节为IV，后面全是密文——简单、可靠、易调试

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(inputFile, "r")) {
    byte[] iv = new byte[16];
    raf.read(iv); // 精确读16字节IV
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, new IvParameterSpec(iv));
    try (FileInputStream fis = new FileInputStream(inputFile);
         CipherInputStream cis = new CipherInputStream(fis, cipher);
         FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFile)) {
        // 跳过IV字节再开始读密文
        fis.skip(16);
        // ... 后续流处理
    }
}

main方法里硬编码路径和密码，根本没法实际使用

写死 new File("test.txt") 和 "123456" 的代码，连命令行运行都困难。真正能用的工具至少要支持参数输入。

用 args 解析：约定 java FileCrypto -e input.txt output.enc password
密码绝不明文打印，用 System.console().readPassword() 获取（注意IDE里 console() 返回null，得切到终端运行）
加个简单校验：输入文件存在、输出路径可写、密码非空——省得报错后看不懂是哪步挂了

IV怎么存、密钥怎么派生、异常怎么分类捕获……这些细节堆起来才叫“工具”，不是demo。初学者最容易在流关闭顺序、IV一致性、字符集指定（比如用 StandardCharsets.UTF_8 替代 "UTF-8" 字符串）上栽跟头，而它们恰恰决定程序能不能稳定跑完一次真实文件。