Java I/O : Java中的進制詳解

做者：李強強

上一篇，泥瓦匠基礎地講了下Java I/O : Bit Operation 位運算。這一講，泥瓦匠帶你走進Java中的進制詳解。

1、引子

在Java世界裏，99%的工做都是處理這高層。那麼二進制，字節碼這些會在哪裏用到呢？

自問自答：在跨平臺的時候，就凸顯神功了。好比說文件讀寫，數據通訊，還有Java編譯後的字節碼文件。下面會有個數據通訊的例子哦。

Java對對象實現Serializablle接口，就能夠將其轉化爲一系列字節，而在通訊中，沒必要要關係數據如何在不一樣機器表示和字節的順序。這裏泥瓦匠對Serializablle接口，不作詳細講解，之後單獨詳解。

2、Java進制轉換

首先認識下Java中的數據類型：

一、Int整型：byte（8位，-128~127）、short（16位）、int（32位）、long（64位）

二、Float型：float（32位）、double（64位）

二、char字符：unicode字符（16位）

也就是說，一個int等價於長度爲4的字節數組。

Java中進制如何轉換呢？

在Java中，Int整形以及char字符型被包裝的類中提供了一系列的操做方法。好比 java.lang.Integer 中，api如圖所示：

下面泥瓦匠寫個demo，驗證下。

package javaBasic.oi.byteoper;
 
public class IntegerOper
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("17的十六進制： " + Integer.toHexString(17));
        System.out.println("17的八進制：     "   + Integer.toOctalString(17));
        System.out.println("17的二進制：     "   + Integer.toBinaryString(17));
 
        System.out.println(Integer.valueOf("11", 16));
        System.out.println(Integer.valueOf("21", 8));
        System.out.println(Integer.valueOf("00010001", 2));
    }
}

 

右鍵Run一下，咱們能夠在控制檯中看到以下輸出:

17的十六進制： 11
17的八進制：   21
17的二進制：   10001
17
17
17

補充：若是值太大，則須要調用 java.lang.Long 提供的方法。

3、Java基本類型和字節神奇轉換

這裏泥瓦匠想到了本身是個學生，典型的OO思想。那學號：1206010035是整型，怎麼轉成字節呢，上面說的擁有字節碼的對象能通訊。因此，學校關於學號這個都是這樣的方式通訊的。所以，要將學號轉成字節碼才行。

泥瓦匠就寫了個工具類 IntegerConvert.java

package javaBasic.oi.byteoper;
 
public class IntegerConvert
{
    /**
     * Int轉字節數組
     */
    public static byte[] int2Bytes(int inta)
    {
        // 32位Int可存於長度爲4的字節數組
        byte[] bytes = new byte[4];
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            bytes[i] = (byte)(int)((inta >> i * 8) & 0xff);// 移位和清零
         
        return bytes;
    }
     
    /**
     * 字節數組轉Int
     */
    public static int bytes2Int(byte[] bytes)
    {
        int inta = 0;
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            inta += (int)((bytes[i] & 0xff) << i * 8);// 移位和清零
         
        return inta;
    }
     
    public static void main(String[] args)
    {
        // 將個人學號轉換成字節碼
        byte[] bytes = IntegerConvert.int2Bytes(1206010035);
        System.out.println(bytes[0] + " " + bytes[1] + " " + bytes[2] + " " + bytes[3]);
        // 字節碼就能夠轉換回學號
        System.out.println(IntegerConvert.bytes2Int(bytes));
    }
 
}

 

跑一下，右鍵Run，能夠看到如下輸出：

-77 64 -30 71
1206010035

 

代碼詳細解釋以下：

一、(inta >> i * 8) & 0xff

   移位 清零從左往右，按8位獲取1字節。

二、這裏使用的是小端法。地位字節放在內存低地址端，即該值的起始地址。補充：32位中分大端模式（PPC）和小段端模式（x86）。

天然，Long也有其轉換方法，以下：

public class LongConvert
{
    /**
     * long 轉 byte數組
     */
    public static byte[] long2Bytes(long longa)
    {
        byte[] bytes = new byte[8];
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            bytes[i] = (byte)(long)(((longa) >> i * 8) & 0xff); // 移位和清零
         
        return bytes;
    }
     
    /**
     * byte數組 轉 long
     */
    public static long bytes2Long(byte[] bytes)
    {
        long longa = 0;
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            longa += (long)((bytes[i] & 0xff) << i * 8); // 移位和清零
         
        return longa;
    }
     
}

 

那字符串，字符數組呢？好比泥瓦匠的名字：李強強

Java也提供了一系列的方法，其實 java.lang.String 封裝了char[]，其中本質仍是對char數組的操做。代碼以下：

package javaBasic.oi.byteoper;
 
public class StringConvert
{
    public static void main(String[] args)
    {
        String str = "李強強";
        byte[] bytes = str.getBytes();
        // 打印字節數組
        System.out.println("'李強強'的字節數組爲：");
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            System.out.print("\t" + bytes[i]);
    }
}

 

右鍵Run一下，能夠看到如下輸出：

1
2 '李強強'的字節數組爲：
    -64 -18 -57 -65 -57 -65

 

論證：這裏咱們論證了一箇中文，須要兩個字節表示，也就是說一箇中文是16位。

4、淺談Java通訊中的數據

下面簡單把泥瓦匠學生的故事延續。

如圖，庫表中一個學生對象，有個屬性是學號。這時候客戶端要向服務端發送這個對象。過程以下：

一、對象實現Serializable接口。

實現了Serializable接口的對象，可將它們轉換成一系列字節，並可在之後徹底恢復回原來的樣子。

二、其學號屬性值 1206010035，由客戶端轉換爲字節碼。

三、字節碼傳輸至服務端

四、服務端接收並轉換爲對象屬性值。

5、總結

此文講的點有點多，泥瓦匠就想把這塊用到的知識點串起來，而後慢慢每一個講解。總結以下：

一、Java中進制轉換是什麼？

二、Java中進制轉換的做用？

Writer      ：BYSocket（泥沙磚瓦漿木匠）

微         博：BYSocket

豆         瓣：BYSocket

FaceBook：BYSocket

Twitter    ：BYSocket