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有很多身处物联网或者通讯行业，以及一些智能硬件领域的小伙伴经常会需要和一些byte指令打交道，有时候需要将这些byte指令输出显示，或者存储起来，就需要将它们转换为十六进制的指令字符串。那么今天我们就来讨论一下如何将一个byte数组转化为标准的十六进制字符串，看看大牛是如何操作的吧。

一、如何实现byte数组转十六进制字符串

如果现在有一个byte数组如下：

byte[] org = {1, 2, 3, 15, 10, 16, 17, 32, 0, 8};

想要将其转化为十六进制： 01 02 03 0F 0A 10 11 20 00 08，你会怎么实现？如果是普通一点的代码，可以像下面这样:

public static String byteArraytoHexString(byte[] b) {
int iLen = b.length;
StringBuffer sb = new StringBuffer(iLen * 2);
for (int i = 0; i < iLen; i++) {
int intTmp = b[i];
while (intTmp < 0) {
intTmp = intTmp + 256;
}
if (intTmp < 16) {
sb.append("0");
}
sb.append(Integer.toString(intTmp, 16));
}
return sb.toString().toUpperCase();
}

main测试程序：

public static void main(String[] args) {
byte[] org = {1, 2, 3, 15, 10, 16, 17, 32, 0, 8};
String hexstr = DataConvertUtil.byteArraytoHexString(org);
System.out.println("转化结果：" + hexstr);
}

执行结果：

转化结果：0102030F0A1011200008

还不错，哈哈，中规中矩。那么下面来看看大牛是如何实现的：

public static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
public static String bytetoHexString(final byte[] data) {
final int l = data.length;
final char[] out = new char[l << 1];
// two characters form the hex value.
for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
out[j++] = DIGITS_UPPER[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
out[j++] = DIGITS_UPPER[0x0F & data[i]];
}
return new String(out);
}

测试程序：

public static void main(String[] args) {
byte[] org = {1, 2, 3, 15, 10, 16, 17, 32, 0, 8};
String hexstr = DataConvertUtil.bytetoHexString(org);
System.out.println("转化结果：" + hexstr);
}

执行结果：

转化结果：0102030F0A1011200008

可以看到相比第一种方式简洁了很多，但其实内含的知识点可不是一星半点，满满的全是细节！那么我们来详细讲解一下是如何实现的。

二、代码详解，大神的操作细节

首先，定义一个十六进制的字符集：

public static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };

这个字符集巧妙的利用了数组下标与字符元素一一对应的特点，为后续程序做好准备。

紧接着进入程序之初，两种方法都获取了一下原始byte数组的长度，并且，创建了一个新的“容器”，作为最后返回的十六进制字符串。但是这里的长度变化非常有意思：

final char[] out = new char[l << 1];

第一种方法仅仅是将长度 * 2，这就看出思维的不同了，有不了解左移运算的小伙伴，欢迎阅读这篇文章《如何计算2 * 8？100%的面试官都想要这样的答案》，里面充分讲解了<<1 的含义，在这里我们知道，新的数组要比原来的byte数组长度大一倍，这是因为一个byte元素可以用两个char元素来表示（看到这里有点晕的小伙伴不要着急，后面还有图解）。

然后是for循环，这个for循环初始化了两个变量 i， j：

for (int i = 0, j = 0; i < l; i++)

紧接着开始进行取值赋值等运算：

out[j++] = DIGITS_UPPER[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
out[j++] = DIGITS_UPPER[0x0F & data[i]];

这两句非常有意思，j是从0开始的，放入到out的下标中直接进行 ++ 运算，但是这里运用了先加后减的方式，先取j = 0,然后赋值完成后再进行 ++，相当于下面的语句：

out[j] = DIGITS_UPPER[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
j++;
out[j] = DIGITS_UPPER[0x0F & data[i]];
j++;

所以这里是一个非常考验基本功的细节。

然后等号右边是一个取值操作，从{ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' }中取得对应的十六进制字符，在下标运算中，用到了与运算 & 和无符号右移 >>>。

我们知道一个byte是8个bit位，高四位和低四位，那么(0xF0 & data[i]) >>> 4 就是计算的byte[i]的高四位，先将data[i] & 0xF0,是为了转换成int类型正整数，这样在>>>4 的时候才不会由于byte的负号问题而导致结果不正确，比如，如果data[i]是0xF0的话，如果是byte类型，它表示的实际上是 -16 ，如果直接进行 >>> 右移运算，那么就等于 -1，所以这里是一个非常需要注意的细节：看似0xF0 & data[i]保留元素高四位，可有可无，但其实如果数值 > 0x7F，byte类型就会变成一个负数，必须要进行 & 与运算转换成正数才可以 ! 小伙伴可以在下面进行一些编码测试，这里可能解释的不太清晰，还请见谅。总体实现逻辑见下图：

总结

我们通过对data[i]的高四位和低四位分别处理，找到预先准备好的十六进制字符数组中与其对应的字符并拼接成一个新的char数组，即可完成功能了。

你学会了吗？！

往期精彩：

《对话式情景剖析，String被final修饰的真正原因！一篇足矣》

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