Giao Diện Điều Khiển
(Console)

Giao diện điều khiển (Console), còn được gọi là cửa sổ dòng lệnh, là một môi trường giao tiếp trực tiếp giữa người dùng và chương trình. Console là một lựa chọn nâng cao hơn so với Các Luồng Chuẩn (Standard Streams). Đây là một đối tượng duy nhất, được định nghĩa sẵn trong Java thông qua lớp java.io.Console, cung cấp hầu hết các tính năng của Các Luồng Chuẩn và bổ sung thêm một số tính năng khác. Console đặc biệt hữu ích cho việc nhập mật khẩu an toàn và cũng cung cấp các luồng đầu vào và đầu ra thực sự là các luồng ký tự thông qua các phương thức reader và writer.

Trước khi một chương trình có thể sử dụng Console, nó phải thử lấy đối tượng Console bằng cách gọi phương thức System.console(). Nếu đối tượng Console có sẵn, phương thức này sẽ trả về nó. Nếu System.console() trả về giá trị NULL, thì các thao tác với Console sẽ không được phép, có thể là do hệ điều hành không hỗ trợ hoặc chương trình đã được khởi chạy trong môi trường không tương tác.

Đối tượng Console hỗ trợ việc nhập mật khẩu an toàn thông qua phương thức readPassword. Phương thức này bảo vệ việc nhập mật khẩu theo hai cách. Thứ nhất, nó ngăn không cho mật khẩu hiển thị trên màn hình của người dùng bằng cách vô hiệu hóa tính năng hiển thị ký tự khi nhập. Thứ hai, readPassword trả về một mảng ký tự (character array) thay vì một chuỗi (String), cho phép mật khẩu có thể bị ghi đè và xóa khỏi bộ nhớ ngay khi không còn cần thiết nữa. Điều này giúp tăng cường bảo mật cho thông tin nhạy cảm như mật khẩu.

Khai báo lớp Console trong Java

Để sử dụng lớp Console, bạn cần import gói java.io bạn cần thêm câu lệnh import vào đầu file Java của mình. Gói này cung cấp các lớp và giao diện để thực hiện các hoạt động nhập xuất (I/O) trong Java.

Cú pháp câu lệnh import:

import java.io.Console;

Cú pháp khai báo lớp Console:

public final class Console
extends Object
implements Flushable

Dưới đây là giải thích chi tiết về cú pháp khai báo này:

↳ public: Lớp Console có thể được truy cập từ bất kỳ đâu trong mã nguồn, không bị giới hạn phạm vi truy cập.

↳ final: Lớp Console không thể được kế thừa bởi bất kỳ lớp nào khác. Điều này có nghĩa là bạn không thể tạo ra một lớp con kế thừa từ Console.

↳ class Console: Định nghĩa một lớp tên là Console.

↳ extends Object: Tất cả các lớp trong Java đều mặc định kế thừa từ lớp Object, lớp cơ bản của tất cả các lớp trong Java. Điều này có nghĩa là Console cũng thừa kế các phương thức của lớp Object, như toString(), equals(), và hashCode().

↳ implements Flushable: Flushable là một interface trong Java, và nó có một phương thức duy nhất là flush(). Khi một lớp thực hiện (implements) Flushable, lớp đó cần cung cấp một định nghĩa cho phương thức flush().

Trong ngữ cảnh của Console, điều này có nghĩa là lớp Console hỗ trợ việc "flush" (xóa) dữ liệu từ bộ đệm ra đích cuối cùng, chẳng hạn như xóa dữ liệu từ bộ đệm của bảng điều khiển (console) và thực sự in nó ra màn hình.

Các phương thức của lớp Console

Lớp Console cung cấp một số phương thức để tương tác với giao diện điều khiển. Dưới đây là danh sách tất cả các phương thức của lớp Console trong Java:

↳ void flush(): Buộc ghi dữ liệu đệm ra console.

↳ Console format(String fmt, Object... args): Định dạng một chuỗi và ghi vào console.

↳ Console printf(String format, Object... args): Phương thức tiện lợi để định dạng và ghi vào console.

↳ Reader reader(): Trả về đối tượng Reader để đọc dữ liệu từ console.

↳ String readLine(): Đọc một dòng văn bản từ console.

↳ String readLine(String fmt, Object... args): Hiển thị thông báo định dạng trước khi đọc một dòng văn bản.

↳ char[] readPassword(): Đọc mật khẩu từ console mà không hiển thị ký tự.

↳ char[] readPassword(String fmt, Object... args): Hiển thị thông báo định dạng trước khi đọc mật khẩu.

↳ PrintWriter writer(): Trả về đối tượng PrintWriter để ghi dữ liệu vào console.

Ví dụ

Dưới đây là một ví dụ về cách sử dụng lớp Console trong Java để thay đổi mật khẩu của người dùng. Chương trình này sẽ sử dụng phương thức readPassword() của lớp Console để nhập mật khẩu mà không hiển thị ký tự khi người dùng gõ vào.

import java.io.Console;
import java.util.Arrays;

public class ThayDoiMatKhau {
    
    public static void main(String[] args) {
        Console console = System.console();
        if (console == null) {
            System.err.println("Không có bảng điều khiển.");
            System.exit(1);
        }

        String tenDangNhap = console.readLine("Nhập tên đăng nhập: ");
        char[] matKhauCu = console.readPassword("Nhập mật khẩu cũ: ");

        if (XacThuc(tenDangNhap, matKhauCu)) {
            boolean khongKhớp;
            do {
                char[] matKhauMoi1 = console.readPassword("Nhập mật khẩu mới: ");
                char[] matKhauMoi2 = console.readPassword("Nhập lại mật khẩu mới: ");
                khongKhớp = !Arrays.equals(matKhauMoi1, matKhauMoi2);
                if (khongKhớp) {
                    console.format("Mật khẩu không khớp. Vui lòng thử lại.%n");
                } else {
                    ThayDoi(tenDangNhap, matKhauMoi1);
                    console.format("Mật khẩu cho %s đã được thay đổi.%n", tenDangNhap);
                }
                Arrays.fill(matKhauMoi1, ' ');
                Arrays.fill(matKhauMoi2, ' ');
            } while (khongKhớp);
        }

        Arrays.fill(matKhauCu, ' ');
    }

    // Phương thức giả để xác thực người dùng.
    static boolean XacThuc(String tenDangNhap, char[] matKhau) {
        // Phương thức này luôn trả về true trong ví dụ này.
        // Sửa đổi phương thức này để xác thực mật khẩu theo quy tắc của bạn.
        return true;
    }

    // Phương thức giả để thay đổi mật khẩu.
    static void ThayDoi(String tenDangNhap, char[] matKhau) {
        // Sửa đổi phương thức này để thực hiện việc thay đổi mật khẩu theo quy tắc của bạn.
    }
}

Lớp ThayDoiMatKhau thực hiện các bước sau:

↳ Thử lấy đối tượng Console: Chương trình cố gắng lấy đối tượng Console. Nếu không lấy được (ví dụ như chương trình chạy trong môi trường không hỗ trợ console), chương trình sẽ kết thúc.

↳ Yêu cầu nhập tên đăng nhập: Sử dụng phương thức Console.readLine, chương trình yêu cầu người dùng nhập tên đăng nhập.

↳ Yêu cầu nhập mật khẩu hiện tại: Sử dụng phương thức Console.readPassword, chương trình yêu cầu và đọc mật khẩu hiện tại của người dùng.

↳ Xác minh quyền thay đổi mật khẩu: Chương trình gọi phương thức verify để xác nhận người dùng có quyền thay đổi mật khẩu. (Trong ví dụ này, phương thức verify luôn trả về true.)

Lặp lại các bước sau cho đến khi người dùng nhập cùng một mật khẩu hai lần:

↳ Gọi Console.readPassword hai lần để yêu cầu và đọc mật khẩu mới.

↳ Nếu người dùng nhập cùng một mật khẩu cả hai lần, chương trình sẽ gọi phương thức change để thay đổi mật khẩu. (Lưu ý, trong ví dụ này, change chỉ là một phương thức giả.)

↳ Ghi đè các mật khẩu với các ký tự trống: Sau khi hoàn thành, cả mật khẩu mới và mật khẩu cũ đều được ghi đè bằng các ký tự trống để đảm bảo không còn lưu trữ thông tin nhạy cảm trong bộ nhớ.

Lưu ý:

↳ Chương trình này cần chạy từ dòng lệnh (command line) để System.console() không trả về null.

↳ Sử dụng console.readPassword() giúp bảo mật thông tin mật khẩu vì nó không hiển thị ký tự khi người dùng nhập vào.

↳ Hy vọng ví dụ này giúp bạn hiểu cách sử dụng lớp Console để làm việc với đầu vào mật khẩu!