字節數組與16進制字符串的相互轉換

衆所周知，二進制數據（包括內存地址）在計算機中通常以16進制的方式表示，你們也習慣使用16進制來查看、記錄二進制數據，因此看了一下Java中字節與16進制的相互轉換。由於大多數狀況下咱們遇到的都是字節數組，因此本文是以字節數據與16進制字符串的相互轉換爲例。

先說一下看字節與16進制轉換問題的原因。在項目中，我準備寫一個MD5的工具方法，使用的是JDK自帶的 MessageDigest 信息摘要類，代碼以下：

MessageDigest md5Digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
byte[] btArr = md5Digest.digest(str.getBytes());

很明顯，我在調用了信息摘要方法以後，獲得的是一個字節數組 byte[] ，而我想要的 MD5 方法應該是像大多數md5工具同樣，返回一個 32 位的字符串。

簡單查了一下，才知道原來 MD5 信息摘要算法返回的結果是一個 128 bit 的二進制數據，128 bit 正好是 16個 byte，而1個byte轉成16進制正好是2位（16進制使用4個bit，一個byte有8個bit），因此MD5算法返回的128bit 轉成 16進制就正好是 32位。

聽着可能有點繞，簡單的說，上述代碼中md5信息摘要以後，返回了一個有 16個字節的字節數組，而如今須要作的就是把這個字節數組轉成16進制格式的數據。

 

回到正題，字節與16進制相互轉換的代碼以下：

public class HexTest {

    private static final char HexCharArr[] = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','a','b','c','d','e','f'};

    private static final String HexStr = "0123456789abcdef";

    public static String byteArrToHex(byte[] btArr) {
        char strArr[] = new char[btArr.length * 2];
        int i = 0;
        for (byte bt : btArr) {
            strArr[i++] = HexCharArr[bt>>>4 & 0xf];
            strArr[i++] = HexCharArr[bt & 0xf];
        }
        return new String(strArr);
    }

    public static byte[] hexToByteArr(String hexStr) {
        char[] charArr = hexStr.toCharArray();
        byte btArr[] = new byte[charArr.length / 2];
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < charArr.length; i++) {
            int highBit = HexStr.indexOf(charArr[i]);
            int lowBit = HexStr.indexOf(charArr[++i]);
            btArr[index] = (byte) (highBit << 4 | lowBit);
            index++;
        }
        return btArr;
    }
}

byteArrToHex 字節數組轉成16進制字符串
基本的算法是：把一個字節分紅高4位的bit和低4位的bit，先取高4位的bit，獲得這4位bit對應的數字（範圍在0~15）,就能夠知道對應的16進制數是多少了；按一樣的方式取到低4位bit對應的16進制數，把這些16進制數放到一個數組裏，最後串成一個字符串，就獲得了咱們須要的16進制字符串。

hexToByteArr 16進制字符串轉成字節數組
基本的算法是：把16進制字符串分紅一個的char數組，循環取其中的兩個char，這兩個char的值必定都是在[0123456789abcdef]之間；先找到第一個char對應的下標位置，好比說char的值爲 a，那麼下標位置就是 10，把數字10轉成byte類型，取低4位bit，而後用一樣的方式找到第二個char對應的下標數字，取到該數字的低4位bit；將剛纔取到的兩個低4位bit拼在一塊兒，第一個char對應的4位bit爲字節的高4位，第二個char對應的4位bit爲字節的低4位，這樣組成一個完整的8bit字節；循環完char數組，就獲得了16進制字符串對應的字節數組。

因16進制只需佔用4個bit，而一個字節有8個bit，因此字節轉16進制的時候須要拆開來轉換，一個字節對應兩個16進制字符；而16進制字符串轉成字節的時候，須要用兩個16進制數對應的bit拼接起來才能組成一個完整的字節，轉換後獲得的字節數組的長度是16進制字符串長度的一半。

（完）