Java密码屏蔽输入的实现方法

1 前言

　　大家知道，在登录Microsoft Windows操作系统过程中，在登录窗口中需要用户输入注册用户名称和密码。细心的读者会发现：用户输入的注册用户名称内容为原码字符显示，而注册密码内容为掩码字符显示。例如，同样在两各文本区中输入字符"a"，在用户名文本区中显示的是字符"a"，而在密码区中显示的字符为掩码"*"，这就是所谓的密码屏蔽输入。将输入的密码屏蔽回显，不仅增强了用户私有信息的安全性，更重要的是维护了计算机系统的稳定性和安全性。

　　Java以其语言的面向对象能力、高安全性和Java平台的系统无关性等技术优势，在商务软件开发过程中赢得了众多程序设计人员的青睐。JDK在AWT和JFC类库中定义了用于密码字符屏蔽的应用程序设计接口（API），使应用系统开发人员在编写图形用户界面程序时，能够灵活地定义密码回显方式。但是，对于基于命令行方式的Java应用程序，JDK没有定义相应的密码屏蔽策略，程序设计人员必须编写字符回显控制代码。本文将通过对实例代码的分析，对基于JDK平台开发Java应用程序的密码屏蔽输入方法进行探讨，主要内容包括：

　　●AWT组件对象密码屏蔽方法

　　●JSwing组件对象密码屏蔽方法

　　●Java命令行程序密码屏蔽方法



　　2 利用AWT组件实现密码屏蔽输入

　　Java抽象窗口工具包（Abstract Window Toolkit，AWT）是在JDK1.0版本中定义的用于编写Java图形用户界面程序的应用程序设计接口，程序设计人员可以利用该包中定义的多种类型组件对象，编写具有用户界面的应用程序。

　　为了实现用户输入信息的屏蔽，可以利用AWT组件库中定义的TextField对象，该对象的定义继承结构如下：

java.lang.Object
|
+--java.awt.Component
|
+--java.awt.TextComponent
|
+--java.awt.TextField



　　在该对象中，定义了用于设置和维护用户输入字符回显方式的方法，这些方法的定义形式为：

　　　　char getEchoChar()：获取用户定义的文本区回显字符；

　　　　boolean echoCharIsSet()判断是否定义了回显字符；

　　　　void setEchoChar(char c)：设置文本区回显字符为字符c。

　　因此，在读者编写的Java程序中，可以在创建TextField对象实例后，例如上述方法控制文本区回显字符的方式。下面的程序完整地演示了回显字符的定义方式：

//PasswordMaskingDemo.java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.JOptionPane;

public class PasswordMaskingDemo
{
public static void main(String args[])
{
final Frame frmFrame = new Frame();
Panel pnlPanel = new Panel();

Label lblUsername = new Label("用户名");
Label lblPassword = new Label("密码");
final TextField txtUsername = new TextField("Anyomonus");
final TextField txtPassword = new TextField("", 8);

txtUsername.setEditable(false);
txtPassword.setEchoChar(´*´);
Button btnButton1 = new Button("登录");
Button btnButton2 = new Button("其它用户登录");
Button btnButton3 = new Button("关闭");

btnButton1.addActionListener( new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
if( (txtPassword.getText()).length() == 0 )
{
JOptionPane.showMessageDialog
　　　　(frmFrame, "密码不能为空");
return;
}
txtPassword.setColumns(16);
System.out.println("Anyomonus用户的密码：" +
　　　　　　txtPassword.getText() );
}
});
btnButton2.addActionListener( new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
txtUsername.setEditable(true);
}
});
btnButton3.addActionListener( new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
System.exit(0);
}
});
pnlPanel.add(lblUsername);
pnlPanel.add(txtUsername);
pnlPanel.add(lblPassword);
pnlPanel.add(txtPassword);
pnlPanel.add(btnButton1);
pnlPanel.add(btnButton2);
pnlPanel.add(btnButton3);

frmFrame.add(pnlPanel);
frmFrame.setTitle("演示TextField对象的应用方法");
frmFrame.pack();
frmFrame.show();
}
}



　　该程序运行的窗口形式如下图所示：

screen.width-333)this.width=screen.width-333;">

　　图1 PasswordMaskingDemo.java程序运行窗口

　　在上述程序中，与文本区回显控制相关的代码为：

final TextField txtPassword = new TextField("", 8);
txtPassword.setEchoChar(´*´);



　　在上面的代码中，首先创建初始内容为空、可输入8个字符的TextField对象实例txtPassword后，利用TextField对象中定义的setEchoChar方法设置该文本区的回显字符为星号"*"，从而实现输入字符的掩码。因此总结为：可以利用TextField对象中定义的setEchoChar方法，实现AWT组件对象程序中的字符掩码输入和回显控制。

　　3 利用JSwing组件对象实现密码屏蔽输入

　　JSwing组件对象是轻量级Java组件对象，其中定义了多种组件对象类型，而且其外观也更加新颖。与AWT组件对象相对应，在JSwing组件对象中也定义了JTextField对象，用于用户进行文本输入。那么，读者是否会联想利用对象中也定义的setEchoChar方法定义回显字符呢？实际情况不是这样。在JTextField对象中没有定义该方法，而是以JTextField为父对象，定义了用于进行密码输入的文本区对象JPasswordField，该对象的定义继承结构如下：

java.lang.Object
|
+--java.awt.Component
|
+--java.awt.Container
|
+--javax.swing.JComponent
|
+--javax.swing.text.JTextComponent
|
+--javax.swing.JTextField
|
+--javax.swing.JPasswordField



　　在JPasswordField对象中，定义了多种类型用于控制字符回显方式的方法，其中setEchoChar方法即用于定义文本区回显字符，如下面代码段所示：

… …
JPasswordField password = new JPasswordField(8);
password.setEchoChar(´*´);
… …



　　与AWT组件对象定义文本区的回显方式类似，上述代码创建了JPasswordField对象实例后，设置该对象的回显字符为星号"*"。但是，读者需要注意的是：在JSwing对象中，需要利用JPasswordField对象来管理用户输入文本。

　　4 Java命令行程序密码屏蔽输入实现方式

　　与基于AWT或者JSwing的图形用户界面程序相比，在基于命令行的Java程序中实现密码屏蔽输入要比较麻烦一些，原因在于JDK没有提供任何基于文本的字符回显控制方法，因此需要编写相应的控制代码。基于通用性方面的考虑，在本文中将编写用于屏蔽用户输入的对象InputMasking，该对象的定义如下：

//InputMasking.java
import java.io.*;

public class InputMasking
{
String getPassword(String initial) throws IOException
{
MaskingThread listeningthread = new MaskingThread(initial);
Thread thread_instance = new Thread(listeningthread);
String password = "";
thread_instance.start();
while (true)
{
char input = (char)System.in.read();
listeningthread.stopMasking();
if (input == ´ ´)
{
input = (char)System.in.read();
if (input == ´ ´)
break;
else
continue;
}
else if(input == ´ ´)
break;
else
password += input;
}
return password;
}
}



　　该对象在后台启动线程的控制下，从系统输入设备中读取字符并对该字符进行分析。如果遇到行结束标志，则返回该线程获取的字符串对象password。读者一定会关心后台线程对象MaskingThread的作用，该线程对象周期地刷新终端窗口，其目的在于屏蔽用户输入的字符，使该字符不能够在窗口中显示出来。该线程对象的定义为：

//MaskingThread.java
import java.io.*;

class MaskingThread extends Thread
{
private boolean stop = false;
private int index;
private String initial;

public MaskingThread(String initial)
{
this.initial = initial;
}
public void run()
{
while(!stop)
{
try
{
this.sleep(1);
}
catch (InterruptedException ex)
{
ex.printStackTrace();
}
if (!stop)
{
System.out.print(" " + initial + " " + initial);
}
System.out.flush();
}
}
public void stopMasking()
{
this.stop = true;
}
}



　　在InputMasking对象和MaskingThread对象的配合下，使得基于命令行的Java应用程序能够实现用户输入密码字符的屏蔽，其核心方法是利用后台线程时时刷新终端窗口，屏蔽用户输入字符。下面的CmdLineUtility对象即利用前面定义的两个对象进行用户输入屏蔽，请读者实际运行上述程序，以了解命令行Java程序屏蔽输入的方式：

//CmdLineUtility.java
import java.io.*;

public class CmdLineUtility
{
public static void main(String argv[])
{
InputMasking masking = new InputMasking();
String password = null;
try
{
password = masking.getPassword("请输入登录密码: ");
}
catch(IOException ex)
{
ex.printStackTrace();
}
System.out.println("您输入的密码为: " + password);
}
}



　　5 结束语

　　本文着重讲解了基于Java语言编写图形用户界面程序和命令行程序中，实现用户输入字符屏蔽的方法。从文中内容可以看出：对于图形用户界面程序，无论利用AWT组件对象，还是利用JSwing组件对象，均可以利用相应的组件对象并调用对象实例中定义的方法，实现用户输入字符的屏蔽，从而简化了代码编写难度。

　　对于基于命令行的Java程序，由于JDK中没有定义相应的Java对象，因此，需要编写屏蔽用户输入的代码，将用户输入不显示在终端窗口中，从而实现用户输入屏蔽。