Java有字符型转化为无字符型字节数组探索学习笔记

需要跟服务器进行socket通信，通信协议需要发送消息头，消息头是无符号型数据，java是没有无符号型的，所以需要转换，研究了下，下面是转换的测试。

数据存储范围知识：

要知道，有符号型对比无符号型来说，最高位是符号位，所以就存储数值来说，要想通过有符号型存储无符号符型，需要大一倍的存储空间。举个例子说，java的byte是一个字节8个比特，范围是-128~127，一个无符号型字节，范围应该是应该是0~256，所有java中要想存储到256，那应该至少需要2个字节，就可以通过short类型进行存储，short是两个字节，范围（-2的15次方到2的15次方-1）-32768~32767。所以同理，要想用有符号型存储无无符号型short，应该使用java的int进行存储，int就应该使用long。

注意： 无符号型，说明没有负数，可以表现负数，通过存储补码实现。

java中查看bit二进制：

可以通过以下方法查看每个字节的二进制码：

public static String byteToBit(byte b) {
return ""
+ (byte) ((b >> 7) & 0x1) + (byte) ((b >> 6) & 0x1)
+ (byte) ((b >> 5) & 0x1) + (byte) ((b >> 4) & 0x1)
+ (byte) ((b >> 3) & 0x1) + (byte) ((b >> 2) & 0x1)
+ (byte) ((b >> 1) & 0x1) + (byte) ((b >> 0) & 0x1);
}

比如查看：byteToBit((byte)10)，打印如下：

byte 10:00001010

将有符号型数据转化为无符号节数组数据：

如果有符号型数据大于0，直接转为字节数组就可以：

转化原理是，每个数据转为字节数据时，如果强制转型，会直接截取低位字节，这时可以通过右移使想要的字节移动到低位字节位置，然后通过强转获取到相应的字节。

public static byte[] shortToBytes(int n) {
byte[] intBytes = new byte[2];
intBytes[0] = (byte) (n >> 8);
intBytes[1] = (byte) (n >> 0);
intBytes = Reverse(intBytes);//右移后，高低位反了
return intBytes;
}

public static byte[] inToBytes(int n) {
byte[] intBytes = new byte[4];
intBytes[0] = (byte) (n >> 24);
intBytes[1] = (byte) (n >> 16);
intBytes[2] = (byte) (n >> 8);
intBytes[3] = (byte) (n >> 0);
intBytes = Reverse(intBytes);//右移后，高低位反了
return intBytes;
}

private byte[] longToBytes(long n) {
byte[] intBytes = new byte[8];
intBytes[0] = (byte) (n >> 56);//可以写一个循环执行
intBytes[1] = (byte) (n >> 48);
intBytes[2] = (byte) (n >> 40);
intBytes[3] = (byte) (n >> 32);
intBytes[4] = (byte) (n >> 24);
intBytes[5] = (byte) (n >> 16);
intBytes[6] = (byte) (n >> 8);
intBytes[7] = (byte) (n >> 0);
intBytes = Reverse(intBytes);//右移后，高低位反了
return intBytes;
}

public static int bytesToInt(byte[] b) {
b  = Reverse(b);
return   b[3] & 0xFF |// b[3] & 0xFF 1 3
(b[2] & 0xFF) << 8 |//(b[2] & 0xFF) << 8 ：1 2 <<8得到 2 0 ,1 3 |2 0 得到2 3
(b[1] & 0xFF) << 16 |
(b[0] & 0xFF) << 24;//最终得到0 1 2 3,因为开始反转了，所以是3 2 1 0

}

public static int bytesToShort(byte[] b) {
b  = Reverse(b);
return   b[1] & 0xFF |
(b[0] & 0xFF) << 8;

}
public static byte[] Reverse(byte[] b) {
byte[] temp = new byte[b.length];
for (int i = 0; i < b.length; i++) {
temp[i] = b[b.length - 1 - i];
}
return temp;
}

如果有符号型数据小于0：

由于最高位是1,为符号位，对应于无符号类型数据是补码，所以直接转为补码就行了。补码计算方法为，获取原码，最高位不变，其余位取反，然后加1。

那是不是还要求补码呢，不需要了，因为计算机本来存储负数就是采用补码存储的，所以直接通过上面的方法计算出字节就可以了。

short temp = -1;
byte[] bs = BaseTypeDataByteUtil.inToBytes(temp);
printByte(bs);

打印结果：11111111 11111111 11111111 11111111，这个就是-1的补码,-1的原码为10000000 0000000 0000000 00000001