JDK

java.util.zip.CheckedInputStreamクラス

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package java.util.zip;
import java.io.FilterInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.IOException;
public
class CheckedInputStream extends FilterInputStream {
    private Checksum cksum;
    public CheckedInputStream(InputStream in, Checksum cksum) {
        super(in);
        this.cksum = cksum;
    }
    public int read() throws IOException {
        int b = in.read();
        if (b != -1) {
            cksum.update(b);
        }
        return b;
    }
    public int read(byte[] buf, int off, int len) throws IOException {
        len = in.read(buf, off, len);
        if (len != -1) {
            cksum.update(buf, off, len);
        }
        return len;
    }
    public long skip(long n) throws IOException {
        byte[] buf = new byte[512];
        long total = 0;
        while (total < n) {
            long len = n – total;
            len = read(buf, 0, len < buf.length ? (int)len : buf.length);
            if (len == -1) {
                return total;
            }
            total += len;
        }
        return total;
    }
    public Checksum getChecksum() {
        return cksum;
    }
}

CheckedInputStreamクラスは,入力ストリームのチェックサムを算出しながら読み込むクラスである。java.io.FilterInputStreamクラスを継承している。Checksum型のインスタンス変数cksumが置かれている。

コンストラクタとして,CheckedInputStream((InputStream in, Checksum cksum)のみが定義されており,ディフォルトコンストラクタは定義されていない。コンストラクタで入力ストリームと,チェックサムを計算するためのChecksumインタフェースの実装クラスを渡す。

read()メソッドでは,入力ストリームから1バイトを読込み,チェックサムを更新する。read(byte[] buf, int off, int len)メソッドでは,入力ストリームから指定の長さだけバッファに読み込み,同様にチェックサムを更新する。skip(long n)メソッドは入力ストリーム中で指定したバイト数だけ読み飛ばす。getChecksum()メソッドでインスタンス変数cksmを取得できる。

JDK

java.util.zip.CRC32クラス

CRC32クラスはCRC32チェックサムを計算するChecksumインタフェースを実装したクラスである。デフォルトコンストラクタが宣言されているが,実装コードは空である。インスタンス変数としてint型のcrcが宣言されている。

reset()メソッドでは,インスタンス変数crcに0を代入している。またgetValue()メソッドでは,0xffffffffLとcrcをAND演算してcrcの4バイトをlong型で返している。unsigned int型をサポートしていないが故の苦肉の策のように読める。

update(int crc, int b)メソッドとupdateByteBuffer0(int alder, long addr, int off, int len)がこのクラスの本質的な部分であるが,nativeという修飾子がついており,ネイティブコードで実装されていることを示している。updateBytesCheck()メソッドや,updateByteBuffer()メソッドなどはこれらのネイティブメソッドを呼び出している。

ソースコードの最後にstaticイニシャライザが置かれていて,ZipUtilsクラスのstaticメソッドloadLibrary()を実行している。

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package java.util.zip;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Objects;
import sun.nio.ch.DirectBuffer;
import jdk.internal.HotSpotIntrinsicCandidate;
public
class CRC32 implements Checksum {
    private int crc;
    public CRC32() {
    }
    @Override
    public void update(int b) {
        crc = update(crc, b);
    }
    @Override
    public void update(byte[] b, int off, int len) {
        if (b == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        if (off < 0 || len < 0 || off > b.length – len) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        }
        crc = updateBytes(crc, b, off, len);
    }
    @Override
    public void update(ByteBuffer buffer) {
        int pos = buffer.position();
        int limit = buffer.limit();
        assert (pos <= limit);
        int rem = limit – pos;
        if (rem <= 0)
            return;
        if (buffer instanceof DirectBuffer) {
            crc = updateByteBuffer(crc, ((DirectBuffer)buffer).address(), pos, rem);
        } else if (buffer.hasArray()) {
            crc = updateBytes(crc, buffer.array(), pos + buffer.arrayOffset(), rem);
        } else {
            byte[] b = new byte[Math.min(buffer.remaining(), 4096)];
            while (buffer.hasRemaining()) {
                int length = Math.min(buffer.remaining(), b.length);
                buffer.get(b, 0, length);
                update(b, 0, length);
            }
        }
        buffer.position(limit);
    }
    @Override
    public void reset() {
        crc = 0;
    }
    @Override
    public long getValue() {
        return (long)crc & 0xffffffffL;
    }
    @HotSpotIntrinsicCandidate
    private static native int update(int crc, int b);
    private static int updateBytes(int crc, byte[] b, int off, int len) {
        updateBytesCheck(b, off, len);
        return updateBytes0(crc, b, off, len);
    }
    @HotSpotIntrinsicCandidate
    private static native int updateBytes0(int crc, byte[] b, int off, int len);
    private static void updateBytesCheck(byte[] b, int off, int len) {
        if (len <= 0) {
            return;  // not an error because updateBytesImpl won't execute if len <= 0
        }
        Objects.requireNonNull(b);
        if (off < 0 || off >= b.length) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(off);
        }
        int endIndex = off + len – 1;
        if (endIndex < 0 || endIndex >= b.length) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(endIndex);
        }
    }
    private static int updateByteBuffer(int alder, long addr,
                                        int off, int len) {
        updateByteBufferCheck(addr);
        return updateByteBuffer0(alder, addr, off, len);
    }
    @HotSpotIntrinsicCandidate
    private static native int updateByteBuffer0(int alder, long addr,
                                                int off, int len);
    private static void updateByteBufferCheck(long addr) {
        // Performs only a null check because bounds checks
        // are not easy to do on raw addresses.
        if (addr == 0L) {
            throw new NullPointerException();
        }
    }
    static {
        ZipUtils.loadLibrary();
    }
}
JDK

java.util.zip.Checksumインタフェース

java.util.zip.Checksumインタフェースはzipファイルの操作で使用するチェックサム計算用クラスのインタフェースを定義したものである。

defaultメソッドとして,update(ByteBuffer)メソッドのみが実装されている。但しこのメソッドもButeBufferからByte[]配列を取得した上で,update(byte[], int, int)メソッドを順次呼び出す仕組みになっている。

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package java.util.zip;
import java.nio.ByteBuffer;
public interface Checksum {
    public void update(int b);
    default public void update(byte[] b) {
        update(b, 0, b.length);
    }
    public void update(byte[] b, int off, int len);
    default public void update(ByteBuffer buffer) {
        int pos = buffer.position();
        int limit = buffer.limit();
        assert (pos <= limit);
        int rem = limit – pos;
        if (rem <= 0) {
            return;
        }
        if (buffer.hasArray()) {
            update(buffer.array(), pos + buffer.arrayOffset(), rem);
        } else {
            byte[] b = new byte[Math.min(buffer.remaining(), 4096)];
            while (buffer.hasRemaining()) {
                int length = Math.min(buffer.remaining(), b.length);
                buffer.get(b, 0, length);
                update(b, 0, length);
            }
        }
        buffer.position(limit);
    }
    public long getValue();
    public void reset();
}
JDK

java.util.jar.JarEntryクラス

java.util.JarEntryクラスはjarファイルの中のエントリー(主にclassファイル)の情報を保持するクラスである。java.util.zip.ZipEntryクラスを継承している。

インスタンス変数は,属性を持つためのAttributes型のattr,電子証明書情報を持つためのCertificate型の配列であるcerts,そしてコード署名を持つCodeSigner型の配列signersが定義されている。

コンストラクタは次の3つが定義されており,引数をとらないディフォルトコンストラクタはない。

  • JarEntry(String name)
  • JarEntry(ZipEntry ze)
  • JarEntry(JarEntry je)

メソッドは,それぞれのインスタンス変数に対するgetterメソッドと,getRealName()というバージョン管理されている場合に実際の名前を返すためのメソッドがある。 getRealName() メソッドにはJava 10から導入されたというコメントが書かれている。

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import java.io.IOException;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.security.CodeSigner;
import java.security.cert.Certificate;
public
class JarEntry extends ZipEntry {
    Attributes attr;
    Certificate[] certs;
    CodeSigner[] signers;
    public JarEntry(String name) {
        super(name);
    }
    public JarEntry(ZipEntry ze) {
        super(ze);
    }
    public JarEntry(JarEntry je) {
        this((ZipEntry)je);
        this.attr = je.attr;
        this.certs = je.certs;
        this.signers = je.signers;
    }
    public Attributes getAttributes() throws IOException {
        return attr;
    }
    public Certificate[] getCertificates() {
        return certs == null ? null : certs.clone();
    }
    public CodeSigner[] getCodeSigners() {
        return signers == null ? null : signers.clone();
    }
    public String getRealName() {
        return super.getName();
    }
}