Java byte[]与基本数据类型之间的转换

在网络编程当中,常常会涉及到字节数组(buffer)的解析,与其他数据类型相互转换。

例如Socket,BLE等等。以下是字节数组与各种数据类型之间的大小端方式相互转换的Java实现工具类汇总。

大端:高地址存储低字节;
小端:低地址存储低字节。

例如:整形 0x12345678 (注意:0x12是高字节 ~ 0x78是低字节)
内存地址(字节数组下标 0 ~ 7)
大端:12 34 56 78
小端:78 56 34 12

如果转换设计无符号数据类型参考我的另一篇:Java无符号数据类型处理
Note:计算机系统默认小端方式存储,在日常开发当中,通常都是使用小端方式。

大端与小端的详细介绍就不在此详细阐述了。

代码如下,主要是比特位运算和Java的基本API实现,详细的设计编程语言基本数据类型与计算机数据存储原理,相信这些知识在教科书上也是有详述,附上简单的说明:
1、byte[] 与 short互相转换
2、byte[] 与 int互相转换
3、byte[] 与 float互相转换
4、byte[] 与 long互相转换
5、byte[] 与 double互相转换
6、byte[] 与 16进制字符串互相转换

/**
 * 
 *     author : wushaohong
 *     date   : 2020-05-01
 *     desc   : 字节数组与基本数据类型的转换
 *              byte、short、int、float、long、double、16进制字符串
 *     version: 1.0
 * 
*/ public class ByteArrayUtil { /** * 字节数组转 short,小端 */ public static short byteArray2Short_Little_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length > 2) { return 0; } short value = 0; for (int i = 0; i < array.length; i++) { // & 0xff,除去符号位干扰 value |= ((array[i] & 0xff) << (i * 8)); } return value; } /** * 字节数组转 short,大端 */ public static short byteArray2Short_Big_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length > 2) { return 0; } short value = 0; for (int i = 0; i < array.length ; i++) { value |= ((array[i] & 0xff) << ((array.length - i - 1) * 8)); } return value; } /** * 字节数组转 int,小端 */ public static int byteArray2Int_Little_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length > 4) { return 0; } int value = 0; for (int i = 0; i < array.length; i++) { value |= ((array[i] & 0xff) << (i * 8)); } return value; } /** * 字节数组转 int,大端 */ public static int byteArray2Int_Big_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length > 4) { return 0; } int value = 0; for (int i = 0; i < array.length ; i++) { value |= ((array[i] & 0xff) << ((array.length - i - 1) * 8)); } return value; } /** * 字节数组转 float,小端 */ public static float byteArray2Float_Little_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length != 4) { return 0; } return Float.intBitsToFloat(byteArray2Int_Little_Endian(array)); } /** * 字节数组转 float,大端 */ public static float byteArray2Float_Big_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length > 4) { return 0; } return Float.intBitsToFloat(byteArray2Int_Big_Endian(array)); } /** * 字节数组转 long,小端 */ public static long byteArray2Long_Little_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length != 8) { return 0; } long value = 0; for (int i = 0; i < array.length ; i++) { // 需要转long再位移,否则int丢失精度 value |= ((long)(array[i]& 0xff) << (i * 8)); } return value; } /** * 字节数组转 long,大端 */ public static long byteArray2Long_Big_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length != 8) { return 0; } long value = 0; for (int i = 0; i < array.length ; i++) { value |= ((long)(array[i] & 0xff) << ((array.length - i - 1) * 8)); } return value; } /** * 字节数组转 double,小端 */ public static double byteArray2Double_Little_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length != 8) { return 0; } return Double.longBitsToDouble(byteArray2Long_Little_Endian(array)); } /** * 字节数组转 double,大端 */ public static double byteArray2Double_Big_Endian(byte[] array) { // 数组长度有误 if (array.length != 8) { return 0; } return Double.longBitsToDouble(byteArray2Long_Big_Endian(array)); } /** * 字节数组转 HexString */ public static String byteArray2HexString(byte[] array) { StringBuilder builder = new StringBuilder(); for (byte b : array) { String s = Integer.toHexString(b & 0xff); if (s.length() < 2) { builder.append("0"); } builder.append(s); } return builder.toString().toUpperCase(); } //---------------------------------华丽的分割线------------------------------------- /** * short 转字节数组,小端 */ public static byte[] short2ByteArray_Little_Endian(short s) { byte[] array = new byte[2]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[i] = (byte) (s >> (i * 8)); } return array; } /** * short 转字节数组,大端 */ public static byte[] short2ByteArray_Big_Endian(short s) { byte[] array = new byte[2]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[array.length - 1 - i] = (byte) (s >> (i * 8)); } return array; } /** * int 转字节数组,小端 */ public static byte[] int2ByteArray_Little_Endian(int s) { byte[] array = new byte[4]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[i] = (byte) (s >> (i * 8)); } return array; } /** * int 转字节数组,大端 */ public static byte[] int2ByteArray_Big_Endian(int s) { byte[] array = new byte[4]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[array.length - 1 - i] = (byte) (s >> (i * 8)); } return array; } /** * float 转字节数组,小端 */ public static byte[] float2ByteArray_Little_Endian(float f) { return int2ByteArray_Little_Endian(Float.floatToIntBits(f)); } /** * float 转字节数组,大端 */ public static byte[] float2ByteArray_Big_Endian(float f) { return int2ByteArray_Big_Endian(Float.floatToIntBits(f)); } /** * long 转字节数组,小端 */ public static byte[] long2ByteArray_Little_Endian(long l) { byte[] array = new byte[8]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[i] = (byte) (l >> (i * 8)); } return array; } /** * long 转字节数组,大端 */ public static byte[] long2ByteArray_Big_Endian(long l) { byte[] array = new byte[8]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[array.length - 1 - i] = (byte) (l >> (i * 8)); } return array; } /** * double 转字节数组,小端 */ public static byte[] double2ByteArray_Little_Endian(double d) { return long2ByteArray_Little_Endian(Double.doubleToLongBits(d)); } /** * double 转字节数组,大端 */ public static byte[] double2ByteArray_Big_Endian(double d) { return long2ByteArray_Big_Endian(Double.doubleToLongBits(d)); } /** * HexString 转字节数组 */ public static byte[] hexString2ByteArray(String hexString) { // 两个十六进制字符一个 byte,单数则有误 if (hexString.length() % 2 != 0) { return null; } byte[] array = new byte[hexString.length() / 2]; int value = 0; for (int i = 0; i < hexString.length(); i++) { char s = hexString.charAt(i); // 前半个字节 if (i % 2 == 0) { value = Integer.parseInt(String.valueOf(s), 16) * 16; } else { // 后半个字节 value += Integer.parseInt(String.valueOf(s), 16); array[i / 2] = (byte) value; value = 0; } } return array; } }

上面的工具类,对号入座即可。除了字节比特位运算转换之外,还能够使用Java 的一个类进行基本数据类型的互转:

ByteBuffer

例子1:int转字节数组

        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(4);
        // 小端,如果不指定小端,ByteBuffer默认是大端 ByteOrder.BIG_ENDIAN
        byteBuffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
        byteBuffer.putInt(2020);
        // 转成字节数组
        byteBuffer.array();

例子2:字节数组转 int

        byte[] array = new byte[]{-28, 7, 0, 0};
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(4);
        // 小端
        byteBuffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
        byteBuffer.put(array);
        // 在bytebuffer中读取一个 int
        System.out.println(byteBuffer.getInt(0));

以上是对byte数组转换的一些总结。

如有纰漏,有误,欢迎各位指正,在下感激万分。

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