面试题：自定义实现一个高效的Java输入输出流过滤器

Question

假设你需要实现一个`MyCipherInputStream`和`MyCipherOutputStream`，它们能够对数据流进行简单的加密和解密操作（例如异或加密）。要求继承自合适的Java输入输出流类，并在读写数据时应用加密和解密逻辑。请详细描述设计思路，并给出核心代码实现。

Answer 1

设计思路

1. 继承合适的流类：MyCipherInputStream继承自FilterInputStream，MyCipherOutputStream继承自FilterOutputStream。这样可以在已有流功能的基础上添加加密和解密逻辑。
2. 加密和解密逻辑：采用异或加密，通过一个固定的密钥与数据进行异或操作。
3. 构造函数：接受一个底层流作为参数，以便在构造时关联底层流。

核心代码实现

MyCipherInputStream

import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class MyCipherInputStream extends FilterInputStream {
    private static final byte KEY = 0x42; // 固定密钥

    public MyCipherInputStream(InputStream in) {
        super(in);
    }

    @Override
    public int read() throws IOException {
        int data = super.read();
        if (data != -1) {
            return data ^ KEY;
        }
        return data;
    }

    @Override
    public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
        int readBytes = super.read(b, off, len);
        if (readBytes > 0) {
            for (int i = 0; i < readBytes; i++) {
                b[off + i] = (byte) (b[off + i] ^ KEY);
            }
        }
        return readBytes;
    }
}

MyCipherOutputStream

import java.io.FilterOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public class MyCipherOutputStream extends FilterOutputStream {
    private static final byte KEY = 0x42; // 固定密钥

    public MyCipherOutputStream(OutputStream out) {
        super(out);
    }

    @Override
    public void write(int b) throws IOException {
        super.write(b ^ KEY);
    }

    @Override
    public void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
        byte[] encrypted = new byte[len];
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            encrypted[i] = (byte) (b[off + i] ^ KEY);
        }
        super.write(encrypted, 0, len);
    }
}