身份证验证

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 身份证号码,可以解析身份证号码的各个字段，以及验证身份证号码是否有效<br>
 * 身份证号码构成：6位地址编码+8位生日+3位顺序码+1位校验码
 * 
 * @author liuex
 * 
 */
public class IDCard {
	/**
	 * 完整的身份证号码
	 */
	private final String cardNumber;
	// 缓存身份证是否有效，因为验证有效性使用频繁且计算复杂
	private Boolean cacheValidateResult = null;
	// 缓存出生日期，因为出生日期使用频繁且计算复杂
	private Date cacheBirthDate = null;

	public boolean validate() {
		if (null == cacheValidateResult) {
			boolean result = true;
			// 身份证号不能为空
			result = result && (null != cardNumber);
			// 身份证号长度是18(新证)
			result = result && NEW_CARD_NUMBER_LENGTH == cardNumber.length();
			// 身份证号的前17位必须是阿拉伯数字
			for (int i = 0; result && i < NEW_CARD_NUMBER_LENGTH - 1; i++) {
				char ch = cardNumber.charAt(i);
				result = result && ch >= '0' && ch <= '9';
			}
			// 身份证号的第18位校验正确
			result = result
					&& (calculateVerifyCode(cardNumber) == cardNumber
							.charAt(NEW_CARD_NUMBER_LENGTH - 1));
			// 出生日期不能晚于当前时间，并且不能早于1900年
			try {
				Date birthDate = this.getBirthDate();
				result = result && null != birthDate;
				result = result && birthDate.before(new Date());
				result = result && birthDate.after(MINIMAL_BIRTH_DATE);
				/**
				 * 出生日期中的年、月、日必须正确,比如月份范围是[1,12],日期范围是[1,31]，还需要校验闰年、大月、小月的情况时，
				 * 月份和日期相符合
				 */
				String birthdayPart = this.getBirthDayPart();
				String realBirthdayPart = this.createBirthDateParser().format(
						birthDate);
				result = result && (birthdayPart.equals(realBirthdayPart));
			} catch (Exception e) {
				result = false;
			}
			// TODO 完整身份证号码的省市县区检验规则
			cacheValidateResult = Boolean.valueOf(result);
		}
		return cacheValidateResult;
	}

	/**
	 * 如果是15位身份证号码，则自动转换为18位
	 * 
	 * @param cardNumber
	 */
	public IDCard(String cardNumber) {
		if (null != cardNumber) {
			cardNumber = cardNumber.trim();
			if (OLD_CARD_NUMBER_LENGTH == cardNumber.length()) {
				cardNumber = contertToNewCardNumber(cardNumber);
			}
		}
		this.cardNumber = cardNumber;
	}

	public String getCardNumber() {
		return cardNumber;
	}

	public String getAddressCode() {
		this.checkIfValid();
		return this.cardNumber.substring(0, 6);
	}

	public Date getBirthDate() {
		if (null == this.cacheBirthDate) {
			try {
				this.cacheBirthDate = this.createBirthDateParser().parse(
						this.getBirthDayPart());
			} catch (Exception e) {
				throw new RuntimeException("身份证的出生日期无效");
			}
		}
		return new Date(this.cacheBirthDate.getTime());
	}

	public boolean isMale() {
		return 1 == this.getGenderCode();
	}

	public boolean isFemal() {
		return false == this.isMale();
	}

	/**
	 * 获取身份证的第17位，奇数为男性，偶数为女性
	 * 
	 * @return
	 */
	private int getGenderCode() {
		this.checkIfValid();
		char genderCode = this.cardNumber.charAt(NEW_CARD_NUMBER_LENGTH - 2);
		return (((int) (genderCode - '0')) & 0x1);
	}

	private String getBirthDayPart() {
		return this.cardNumber.substring(6, 14);
	}

	private SimpleDateFormat createBirthDateParser() {
		return new SimpleDateFormat(BIRTH_DATE_FORMAT);
	}

	private void checkIfValid() {
		if (false == this.validate()) {
			throw new RuntimeException("身份证号码不正确！");
		}
	}

	// 身份证号码中的出生日期的格式
	private final static String BIRTH_DATE_FORMAT = "yyyyMMdd";
	// 身份证的最小出生日期,1900年1月1日
	private final static Date MINIMAL_BIRTH_DATE = new Date(-2209017600000L);
	private final static int NEW_CARD_NUMBER_LENGTH = 18;
	private final static int OLD_CARD_NUMBER_LENGTH = 15;
	/**
	 * 18位身份证中最后一位校验码
	 */
	private final static char[] VERIFY_CODE = { '1', '0', 'X', '9', '8', '7',
			'6', '5', '4', '3', '2' };
	/**
	 * 18位身份证中，各个数字的生成校验码时的权值
	 */
	private final static int[] VERIFY_CODE_WEIGHT = { 7, 9, 10, 5, 8, 4, 2, 1,
			6, 3, 7, 9, 10, 5, 8, 4, 2 };

	/**
	 * <li>校验码（第十八位数）：<br/>
	 * <ul>
	 * <li>十七位数字本体码加权求和公式 S = Sum(Ai * Wi), i = 0...16 ，先对前17位数字的权求和；
	 * Ai:表示第i位置上的身份证号码数字值 Wi:表示第i位置上的加权因子 Wi: 7 9 10 5 8 4 2 1 6 3 7 9 10 5 8 4
	 * 2；</li>
	 * <li>计算模 Y = mod(S, 11)</li>
	 * <li>通过模得到对应的校验码 Y: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 校验码: 1 0 X 9 8 7 6 5 4 3 2</li>
	 * </ul>
	 * 
	 * @param cardNumber
	 * @return
	 */
	private static char calculateVerifyCode(CharSequence cardNumber) {
		int sum = 0;
		for (int i = 0; i < NEW_CARD_NUMBER_LENGTH - 1; i++) {
			char ch = cardNumber.charAt(i);
			sum += ((int) (ch - '0')) * VERIFY_CODE_WEIGHT[i];
		}
		return VERIFY_CODE[sum % 11];
	}

	/**
	 * 把15位身份证号码转换到18位身份证号码<br>
	 * 15位身份证号码与18位身份证号码的区别为：<br>
	 * 1、15位身份证号码中，"出生年份"字段是2位，转换时需要补入"19"，表示20世纪<br>
	 * 2、15位身份证无最后一位校验码。18位身份证中，校验码根据根据前17位生成
	 * 
	 * @param cardNumber
	 * @return
	 */
	private static String contertToNewCardNumber(String oldCardNumber) {
		StringBuilder buf = new StringBuilder(NEW_CARD_NUMBER_LENGTH);
		buf.append(oldCardNumber.substring(0, 6));
		buf.append("19");
		buf.append(oldCardNumber.substring(6));
		buf.append(IDCard.calculateVerifyCode(buf));
		return buf.toString();
	}
}