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使用Java的位填充错误检测技术

WBOY

发布： 2023-08-29 12:33:06

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使用java的位填充错误检测技术

位填充是数据通信系统中使用的一种技术，用于检测和纠正数据传输过程中可能发生的错误。它的工作原理是向正在传输的数据添加额外的位，以便在发生错误时进行标记。

在Java中实现位填充的一种常见方法是使用标志字节（如0x7E）来指示一帧的开始和结束，并使用特殊的转义字节（如0x7D）来指示下一帧byte 是一个填充位。例如，发送方会在发送的数据中每次出现标志字节之前添加一个填充位，这样标志字节就不会在接收方被误认为是帧的开始或结束。

这是一个如何在 Java 中实现位填充的示例 -

public static byte[] bitStuff(byte[] data) {
    final byte FLAG = 0x7E;
    final byte ESCAPE = 0x7D;

    // Create a new byte array to store the stuffed data
    byte[] stuffedData = new byte[data.length * 2];

    // Keep track of the current index in the stuffed data array
    int stuffedIndex = 0;

    // Iterate through the original data
    for (int i = 0; i < data.length; i++) {
        byte b = data[i];

        // If the current byte is the flag or escape byte, stuff it
        if (b == FLAG || b == ESCAPE) {
            stuffedData[stuffedIndex++] = ESCAPE;
            stuffedData[stuffedIndex++] = (byte) (b ^ 0x20);
        } else {
            stuffedData[stuffedIndex++] = b;
        }
    }

    return stuffedData;
}

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在接收端，您可以使用类似的概念来检索原始数据。

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public static byte[] bitUnStuff(byte[] data) {
    final byte FLAG = 0x7E;
    final byte ESCAPE = 0x7D;

    // Create a new byte array to store the unstuffed data
    byte[] unstuffedData = new byte[data.length];

    // Keep track of the current index in the unstuffed data array
    int unstuffedIndex = 0;

    // Iterate through the stuffed data
    for (int i = 0; i < data.length; i++) {
        byte b = data[i];

        // If the current byte is the escape byte, unstuff the next byte
        if (b == ESCAPE) {
            unstuffedData[unstuffedIndex++] = (byte) (data[++i] ^ 0x20);
        } else {
            unstuffedData[unstuffedIndex++] = b;
        }
    }

    return unstuffedData;
}

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这是位填充技术的基本示例，可以对其进行增强以处理更多错误情况并使用 CRC 或校验和验证数据。

示例

当然！以下是如何在简单程序中使用 bitStuff() 和 bitUnStuff() 方法的示例 -

public static void main(String[] args) {
   byte[] data = {0x48, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F, 0x7E};  // Hello~
   byte[] stuffedData = bitStuff(data);
   System.out.println("Original Data: "+Arrays.toString(data));
   System.out.println("Stuffed Data: "+ Arrays.toString(stuffedData));

   byte[] unstuffedData = bitUnStuff(stuffedData);
   System.out.println("Unstuffed Data: "+ Arrays.toString(unstuffedData));
}

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当你运行这个程序时，它会首先调用bitStuff()方法来填充原始数据，然后打印出原始数据和填充后的数据。

Then it will call the bitUnStuff() method to retrieve the original data, then it will print the unstuffed data.

示例

对于给定的数据示例

0x48, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F, 0x7E,

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输出

您将得到输出

Original Data: [72, 101, 108, 108, 111, 126]
Stuffed Data: [72, 101, 108, 108, 111, 93, 30, 126]
Unstuffed Data: [72, 101, 108, 108, 111, 126]

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可以看到填充数据多了一个字节93, 30，这是7E的填充版本。

您还可以看到未填充的数据与原始数据相同，这确认数据已成功检索，没有任何错误。

以上就是使用Java的位填充错误检测技术的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！