Java 字符串与byte之间的相互转换

写在前面

上次在简书上第一次发表文章多了30位朋友关注和收到80多个喜欢让我受宠若惊。我当时打算以后要多写一些有价值的文章，才对得起关注我的朋友。然而，爱游戏的我在刚不久前把四公主接回来了~这一个多月都沉迷于游戏世界... 游戏世界也同样精彩，但现实的世界更精彩~今天就先写一个简单的东西，让我先找回状态。

哦！对了，如果ps4玩家有兴趣的话，可以私信我或者在下面评论，加个好友，有空的话一起玩玩游戏，虽然我是单机游戏爱好者~

正文

你是否跟我一样，在一些需要加密的代码里看见需要把字符串转换为字节的场景，例如MD5加密。而你每次看到像我以前一样，自动地略过（反正别人都写好了，我用就是了）。如果是的话，不要再逃避了，下面跟我一起来了解一下字符串与byte之间转换的原理

• 原理
  我们都知道，在Java里byte类型是占用1个字节，即8位的，而16进制的字符占用4位，所以每个byte可以用两个字符来表示，反之亦然。

• 举个栗子

byte = 123
用二进制表示：0111 1011
每4位用字符表示： 7 b

注意：java是用补码来进行二进制计算的，因为上面最高位为0，即为正数，而正数的补码为自身，所以没什么问题，下面看看负数的栗子：

16位进制字符串表示： a b
用二进制表示：1010 1011
二进制补码： 1101 0101
byte：-85 （如果不用补码计算，应该为171，超出byte的范围了）

是的，原理就这么简单，接下来用代码实现：

• byte[] 转16进制字符串

法1
思路：先把byte[] 转换维char[]，再把char[] 转换为字符串

    public static String bytes2Hex(byte[] src) {
        if (src == null || src.length <= 0) {   
            return null;   
        } 
        
        char[] res = new char[src.length * 2]; // 每个byte对应两个字符
        final char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
        for (int i = 0, j = 0; i < src.length; i++) {
            res[j++] = hexDigits[src[i] >> 4 & 0x0f]; // 先存byte的高4位
            res[j++] = hexDigits[src[i] & 0x0f]; // 再存byte的低4位
        }

        return new String(res);
    }

法2
思路：先把byte转换为int类型，再转换为字符串

    public static String bytes2Hex(byte[] src){   
        if (src == null || src.length <= 0) {   
            return null;   
        } 
        
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");         
        for (int i = 0; i < src.length; i++) {   
            // 之所以用byte和0xff相与，是因为int是32位，与0xff相与后就舍弃前面的24位，只保留后8位
            String str = Integer.toHexString(src[i] & 0xff); 
            if (str.length() < 2) { // 不足两位要补0
                stringBuilder.append(0);   
            }   
            stringBuilder.append(str);   
        }   
        return stringBuilder.toString();   
    } 

• 16进制字符串转byte[]

思路：先把字符串转换为char[]，再转换为byte[]。
因为两个字符对应一个byte，所以字符串的长度不能为奇数喔（哪位有想到好办法解决这一问题的，求告知）。

    public static byte[] hex2Bytes(String hexString) {   
        if (hexString == null || hexString.equals("")) {   
            return null;   
        }   

        int length = hexString.length() / 2;   
        char[] hexChars = hexString.toCharArray();   
        byte[] bytes = new byte[length];   
        String hexDigits = "0123456789abcdef";
        for (int i = 0; i < length; i++) {   
            int pos = i * 2; // 两个字符对应一个byte
            int h = hexDigits.indexOf(hexChars[pos]) << 4; // 注1
            int l = hexDigits.indexOf(hexChars[pos + 1]); // 注2
            if(h == -1 || l == -1) { // 非16进制字符
                return null;
            }
            bytes[i] = (byte) (h | l);   
        }   
        return bytes;   
    }

注：注1得到xxxx0000，注2得到0000xxxx，相或就把两个字符转换为一个byte了。

• 再举个栗子

md5加密

    public static String getMd5ByFile(File file) {
        String ret= null;
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream(file);
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = fis.read(buffer)) > 0) {
                md.update(buffer, 0, len);
            }
            ret = bytes2Hex(md.digest()); // 把md5加密后的byte[]转换为字符串
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        
        return ret;
    }

写在最后

好了，应该懂了吧，其实并不难的。上面的是我个人的理解，难免有错。若有错，欢迎指正。

如果这篇文章对你有帮助的话，不妨点个喜欢呗~