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J2ME Pak 文件格式設計與實現：資源打包加密一站式解決方案

編輯：J2ME

為什麼需要 Pak 文件

JAR 大小限制（早期機型 64KB/128KB/300KB）
ZIP/JAR 對大量小文件壓縮率低於單一大文件
資源保護：防止圖片/音頻/腳本被直接提取
讀取性能：單文件連續讀取優於大量小文件隨機訪問

Pak 文件格式規範

文件頭

字段	類型	長度	說明
Signature	char[]	6 字節	魔數標識，如 "PAK001"
Version	float	4 字節	格式版本
FileTableCount	int	4 字節	包含文件數
CipherAction	byte	1 字節	0=加法，1=減法
CipherValue	byte	1 字節	加密鍵值
UniqueID	char[]	10 字節	文件唯一標識
Reserved	int	4 字節	保留擴展

文件表項

字段	類型	長度	說明
FileName	char[]	30 字節	文件名，不足補空
FileSize	int	4 字節	原始文件大小
Offset	int	4 字節	在 Pak 中偏移量

數據區

按文件表順序拼接的加密後文件二進制數據。

核心類設計

PakHeader / PakFileTable

純數據持有類，提供 size() 靜態方法計算結構體大小，支援序列化/反序列化。

PakUtil (J2SE 版) —— 製作端

makePakFile(String[] srcPaths, String destPath, PakHeader header)：掃描源文件→構建文件表→寫入頭/表/加密數據
extractFileFromPak(...)：解析頭/表→定位偏移→讀取解密→輸出文件或字節數組
showPakFileInfo(...)：列表 Pak 內容
加密：簡單字節加減法（b ± key），J2ME 端解密極快

PakUtil (J2ME 版) —— 運行時讀取端

僅保留只讀功能：解析頭/表、定位偏移、讀取解密、返回 byte[]
通過 getClass().getResourceAsStream("/res/data.pak") 讀取 JAR 內資源
返回字節數組可直接用 Image.createImage(bytes, 0, len) 生成圖片
無文件系統依賴，純 MIDP 1.0 兼容

關鍵實現細節

偏移量計算

// 文件數據區起始偏移
long dataStart = PakHeader.size() + header.getFileTableCount() * PakFileTable.size();

// 第 i 個文件偏移
offset[i] = dataStart + sum_{j< i} fileSize[j];

加密/解密對稱性

// 加密 (J2SE)
if (action == ADD) b += key; else b -= key;

// 解密 (J2ME/J2SE)
if (action == ADD) b -= key; else b += key;

使用流程

開發機運行 J2SE PakUtil，將 res/*.png 打包為 data.pak
將 data.pak 放入 J2ME 專案 /res 目錄
J2ME 運行時：PakUtil.extractResourceFromPak("/res/data.pak", "hero.png") 獲取字節數組
Image.createImage(bytes, 0, bytes.length) 直接渲染

優缺點與改進方向

優點	缺點/改進
極簡依賴，無第三方庫	加密強度低，建議升級為 XOR/RC4/AES
J2ME 端零臨時文件，內存友好	不支援壓縮，可引入 LZ77/Deflate
隨機讀取 O(1) 定位	文件名長度固定 30 字節，可改為長度前綴
支援任意二進制資源	無目錄結構，可擴展路徑分隔符