java中byte数组与十六进制字符串相互转换

最近在做加密算法的研究和使用，经常会用到byte数组和十六进制字符串的转换。之前对于此类问题我一般都是使用BigInteger这个类转换一下算了，这样为了看输出不是乱码。这其实都不是根本上的解决方案。

最简单的转换方法：

/**
 * @see 将byte[]数组转换为String字符串
 * @author Herman.Xiong
 * @date 2014年5月5日 17:15:42
 * @param data byte数组
 * @return String 转换后的字符串
 */
public static String byteToArray(byte[]data){
	String result="";
	for (int i = 0; i < data.length; i++) {
		result+=Integer.toHexString((data[i] & 0xFF) | 0x100).toUpperCase().substring(1, 3);
	}
	return result;
}

我们看看java的byte[]数组的原理：

Java中byte用二进制表示占用8位，而我们知道16进制的每个字符需要用4位二进制位来表示。

所以我们就可以把每个byte转换成两个相应的16进制字符，即把byte的高4位和低4位分别转换成相应的16进制字符H和L，并组合起来得到byte转换到16进制字符串的结果new String(H) + new String(L)。

同理，相反的转换也是将两个16进制字符转换成一个byte，原理同上。

根据以上原理，我们就可以将byte[] 数组转换为16进制字符串了，当然也可以将16进制字符串转换为byte[]数组了。

一下是代码工具类：

package com.herman.test;

/**
 * @see byte数组与十六进制字符串互转
 * @author Herman.Xiong
 * @date 2014年5月5日 17:00:01
 */
public class Hex {

	/**
	 * 用于建立十六进制字符的输出的小写字符数组
	 */
	private static final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
			'6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };

	/**
	 * 用于建立十六进制字符的输出的大写字符数组
	 */
	private static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
			'6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };

	/**
	 * @see 将字节数组转换为十六进制字符数组
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:06:52
	 * @param data byte[]
	 * @return 十六进制char[]
	 */
	public static char[] encodeHex(byte[] data) {
		return encodeHex(data, true);
	}

	/**
	 * @see 将字节数组转换为十六进制字符数组
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:07:14
	 * @param data byte[]
	 * @param toLowerCase true传换成小写格式 ，false传换成大写格式
	 * @return 十六进制char[]
	 */
	public static char[] encodeHex(byte[] data, boolean toLowerCase) {
		return encodeHex(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
	}

	/**
	 * @see 将字节数组转换为十六进制字符数组
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:07:31
	 * @param data byte[]
	 * @param toDigits 用于控制输出的char[]
	 * @return 十六进制char[]
	 */
	protected static char[] encodeHex(byte[] data, char[] toDigits) {
		int l = data.length;
		char[] out = new char[l << 1];
		for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
			out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
			out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
		}
		return out;
	}

	/**
	 * @see 将字节数组转换为十六进制字符串
	 * @date 2014年5月5日 17:07:43
	 * @author Herman.Xiong
	 * @param data byte[]
	 * @return 十六进制String
	 */
	public static String encodeHexStr(byte[] data) {
		return encodeHexStr(data, true);
	}

	/**
	 * @see 将字节数组转换为十六进制字符串
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:08:01
	 * @param data byte[]
	 * @param toLowerCase true 传换成小写格式 ， false 传换成大写格式
	 * @return 十六进制String
	 */
	public static String encodeHexStr(byte[] data, boolean toLowerCase) {
		return encodeHexStr(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
	}

	/**
	 * @see 将字节数组转换为十六进制字符串
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:08:15
	 * @param data byte[]
	 * @param toDigits 用于控制输出的char[]
	 * @return 十六进制String
	 */
	protected static String encodeHexStr(byte[] data, char[] toDigits) {
		return new String(encodeHex(data, toDigits));
	}

	/**
	 * @see 将十六进制字符数组转换为字节数组
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:08:28
	 * @param data 十六进制char[]
	 * @return byte[]
	 * @throws RuntimeException 如果源十六进制字符数组是一个奇怪的长度，将抛出运行时异常
	 */
	public static byte[] decodeHex(char[] data) {
		int len = data.length;
		if ((len & 0x01) != 0) {
			throw new RuntimeException("未知的字符");
		}
		byte[] out = new byte[len >> 1];
		for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {
			int f = toDigit(data[j], j) << 4;
			j++;
			f = f | toDigit(data[j], j);
			j++;
			out[i] = (byte) (f & 0xFF);
		}
		return out;
	}

	/**
	 * @see 将十六进制字符转换成一个整数
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:08:46
	 * @param ch  十六进制char
	 * @param index 十六进制字符在字符数组中的位置
	 * @return 一个整数
	 * @throws RuntimeException 当ch不是一个合法的十六进制字符时，抛出运行时异常
	 */
	protected static int toDigit(char ch, int index) {
		int digit = Character.digit(ch, 16);
		if (digit == -1) {
			throw new RuntimeException("非法16进制字符 " + ch
					+ " 在索引 " + index);
		}
		return digit;
	}

	/**
	 * @see 将byte[]数组转换为String字符串
	 * @author Herman.Xiong
	 * @date 2014年5月5日 17:15:42
	 * @param data byte数组
	 * @return String 转换后的字符串
	 */
	public static String byteToArray(byte[]data){
		String result="";
		for (int i = 0; i < data.length; i++) {
			result+=Integer.toHexString((data[i] & 0xFF) | 0x100).toUpperCase().substring(1, 3);
		}
		return result;
	}

	public static void main(String[] args) {
		String srcStr = "待转换字符串";
		String encodeStr = encodeHexStr(srcStr.getBytes());
		String decodeStr = new String(decodeHex(encodeStr.toCharArray()));
		System.out.println("转换前：" + srcStr);
		System.out.println("转换后：" + encodeStr);
		System.out.println("还原后：" + decodeStr);
	}

}

运行后效果：