循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）是一种用于检测数据传输和存储过程中发生错误的技术，属于一种基于数学原理的错误检测编码（Error Detection Coding）方法。它通过在原始数据上附加一个固定长度的校验码，使得接收端可以通过同样的计算规则对收到的数据进行校验，确认数据在传输过程中是否发生了改变。
在CRC算法中，原始数据被视为一个二进制多项式，然后用一个预设的生成多项式进行模2除法（也就是异或操作取代了传统的加减乘除），得到的余数就是校验码。在传输过程中，发送方将校验码附加在原始数据尾部一同发送出去；接收方收到数据后，剥离校验码并对剩下的数据重新进行CRC计算，如果计算结果是全0，则认为数据在传输过程中没有发生错误，否则就表示有错误发生。
在具体实现中，CRC常常用于网络通信、磁盘存储、嵌入式系统等领域，确保数据的完整性和一致性。CRC算法有许多变种，主要区别在于所使用的生成多项式的不同，不同的生成多项式会决定CRC校验码的长度和错误检测能力。
在Java中实现CRC校验，你可以使用java.util.zip.CRC32类，它是Java标准库自带的实现，可以方便地计算CRC32校验和。以下是一个使用CRC32进行计算的简单示例：
import java.util.zip.CRC32;
public class CRCExample {
public static void main(String[] args) {
String input = "Hello, World!";
byte[] bytes = input.getBytes();
// 创建一个CRC32实例
CRC32 crc32 = new CRC32();
// 更新CRC值
crc32.update(bytes, 0, bytes.length);
// 获取计算后的CRC值
long crc = crc32.getValue();
// 输出CRC值
System.out.printf("CRC-32 Value for '%s': %d%n", input, crc);
}
}这段代码首先将输入字符串转化为字节数组，然后使用CRC32对象逐步累加字节，最后获取计算好的CRC32校验和。
如果你想实现其他版本的CRC算法，例如CRC16或其他定制的CRC规范，你可能需要手动编写算法或使用第三方库。以下是一个简单的CRC16示例，使用了一个自定义的CRC16计算类：
public class CRC16Example {
// CRC16多项式
private static final int POLYNOMIAL = 0xA001;
// 初始化CRC值
private static final int INITIAL_REMAINDER = 0xFFFF;
public static short calculateCRC16(byte[] bytes) {
short remainder = INITIAL_REMAINDER;
for (byte b : bytes) {
for (int bit = 0x80; bit > 0; bit >>= 1) {
boolean bitIsSet = ((b & bit) > 0);
if ((remainder & 0x0001) == 1) {
remainder >>= 1;
remainder ^= POLYNOMIAL;
} else {
remainder >>= 1;
}
if (bitIsSet) {
remainder ^= POLYNOMIAL;
}
}
}
return remainder;
}
public static void main(String[] args) {
String input = "Hello, World!";
byte[] bytes = input.getBytes();
short crc16 = calculateCRC16(bytes);
System.out.printf("CRC-16 Value for '%s': %04X%n", input, crc16);
}
}以上calculateCRC16方法是一个简单的CRC16算法实现，它不使用表格驱动法或其他优化方法，因此在大数据量下效率较低。实际开发中，你可能需要根据具体CRC规范和性能需求选择合适的方法或库。
原文链接: https://www.yukx.com/arithmetic/article/details/2482.html 优科学习网CRC循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）
