Java字节与十六进制转换实现方法

Java Byte Hex转换

不少人在处理Java字节和十六进制转换时，都会遇到一个细节：为什么byte转Hex时要用“& 0xFF”？其实这里面藏着一个小坑，也是Java数据类型的特性所在。来看这张图，直观感受一下。

字节(byte)转十六进制(Hex)

先说说单个字节转Hex的核心逻辑。Java的byte是有符号的，范围是-128到127，而十六进制Hex是无符号的。如果直接用Integer.toHexString()，负数会扩展成32位的整数，结果就不对了。所以需要“& 0xFF”这个操作，把高24位清零，只保留低8位，也就是原始字节的真实值。

另一个细节：十六进制通常用两位字符表示，比如0A、FF。如果转换后的值小于16，比如10（也就是A），只得到一个字符，那就容易和一起读的字符串混淆。比如“11”这个字符串，到底是1、1两个字节，还是11一个字节？所以必须补0，让结果始终是两位。代码里就是这么处理的：

/**
     * Byte字节转Hex
     * @param b 字节
     * @return Hex
     */
    public static String byteToHex(byte b)
    {
        String hexString = Integer.toHexString(b & 0xFF);
        //由于十六进制是由0~9、A~F来表示1~16，所以如果Byte转换成Hex后如果是<16,就会是一个字符（比如A=10），通常是使用两个字符来表示16进制位的,
        //假如一个字符的话，遇到字符串11，这到底是1个字节，还是1和1两个字节，容易混淆，如果是补0，那么1和1补充后就是0101，11就表示纯粹的11
        if (hexString.length() < 2)
        {
            hexString = new StringBuilder(String.valueOf(0)).append(hexString).toString();
        }
        return hexString.toUpperCase();
    }

字节数组（bytes）转十六进制（Hex）

批量转换就更简单了，遍历数组，对每个字节调用上面的方法，然后拼接起来。注意要处理null和空数组的情况，代码里做了判断，很稳妥：

/**
     * 字节数组转Hex
     * @param bytes 字节数组
     * @return Hex
     */
    public static String bytesToHex(byte[] bytes)
    {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        if (bytes != null && bytes.length > 0)
        {
            for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
                String hex = byteToHex(bytes[i]);
                sb.append(hex);
            }
        }
        return sb.toString();
    }

十六进制(Hex)转字节(byte)

反向转换就简单了，直接用Integer.parseInt()，然后强转成byte。注意parseInt接收的是字符串，比如“A”或“FF”，但一定要保证是合法的十六进制字符串：

/**
     * Hex转Byte字节
     * @param hex 十六进制字符串
     * @return 字节
     */
    public static byte hexToByte(String hex)
    {
        return (byte) Integer.parseInt(hex,16);
    }

十六进制(Hex)转字节数组(bytes)

批量转换时有一个常见陷阱：Hex字符串的长度可能是奇数。比如“A”其实表示0x0A，但直接按两位一组截取会出问题。所以代码里先判断长度，如果是奇数，就在前面补一个0，确保长度是偶数。然后每两位一组，调用上面的方法转换成字节，依次放入数组：

/**
     * Hex转Byte字节数组
     * @param hex 十六进制字符串
     * @return 字节数组
     */
    public static byte[] hexToBytes(String hex)
    {
        int hexLength = hex.length();
        byte[] result;
        //判断Hex字符串长度，如果为奇数个需要在前边补0以保证长度为偶数
        //因为Hex字符串一般为两个字符，所以我们在截取时也是截取两个为一组来转换为Byte。
        if (hexLength % 2 ==1)
        {
            //奇数
            hexLength++;
            hex = "0"+hex;
        }
        result = new byte[(hexLength/2)];
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < hexLength; i+=2) {
            result[j] = hexToByte(hex.substring(i,i+2));
            j++;
        }
        return result;
    }

总结

整体来看，Byte和Hex互转的核心就是处理好符号位扩展和长度对齐。日常开发中，这段代码可以作为工具类封装起来，直接复用。关键点就两个：转Hex时记得“& 0xFF”，转回Byte时留意奇数长度补0。掌握了这些，基本就不会出错了。