Преобразование byte array в строку hex в Java: сохранение нулей

Быстрый ответ

Чтобы преобразовать массив байтов в шестнадцатеричную строку, сохранив при этом ведущие нули, можно в Java использовать сочетание класса BigInteger и метода String.format:

byte[] bytes = {0, 15, 5};  
String hex = String.format("%0" + (bytes.length * 2) + "x", new BigInteger(1, bytes));
System.out.println(hex);  // Выведется: "000f05"

Этот подход гарантирует сохранение всех ведущих нулей в итоговой строке.

Вариант с использованием Apache Commons Codec

Если вы предпочитаете сторонние библиотеки, то Apache Commons Codec отлично подойдёт. Сначала добавим зависимость в ваш POM-файл:

<dependency>
    <groupId>commons-codec</groupId>
    <artifactId>commons-codec</artifactId>
    <version>1.15</version>  
</dependency>

Затем пользуемся методом Hex.encodeHexString для лёгкого преобразования:

import org.apache.commons.codec.binary.Hex;

byte[] bytes = {0, 15, 5};  
String hex = Hex.encodeHexString(bytes);
System.out.println(hex);  // Выведется: "000f05"

Конвертер Hex собственного производства: для истинных мастеров

Для тех, кто любит всё делать своими руками, подойдёт метод с использованием побитовых операций внутри цикла:

byte[] bytes = {0, 15, 5};  
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (byte b : bytes) {
    sb.append(String.format("%02x", b));
}
System.out.println(sb.toString()); // Выведется: "000f05"

Следуя этому методу, вы можете провести эксперименты и модифицировать логику в соответствии со своими предпочтениями.

Сценарии с высокими ставками: обработка массивов байтов большого размера

Когда мы работаем с огромными массивами байтов, оптимизация становится ключевым аспектом:

Ускоряем работу, используя StringBuilder и шестнадцатеричные символы

byte[] bytes = {0, 15, 5};
StringBuilder hexBuilder = new StringBuilder(bytes.length * 2); // Предварительное выделение памяти
final char[] hexArray = "0123456789ABCDEF".toCharArray();

for (byte b: bytes) {
    int v = b & 0xFF;
    hexBuilder.append(hexArray[v >>> 4]);
    hexBuilder.append(hexArray[v & 0x0F]);
}
String hex = hexBuilder.toString();

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Путь к большей эффективности

Чтобы сэкономить время:

• Избегайте создания новых объектов внутри цикла.
• Укажите размер StringBuilder заранее, как место для брони в ресторане.
• Применяйте побитовые сдвиги для ускорения работы.

Сценарии с подводными камнями: приоритет порядка байтов

Для задач, где точность данных имеет решающее значение, обратите внимание на порядок байтов:

• Выясните порядок байтов: big endian или little endian, оба имеют значение.
• Если порядок байтов важен, используйте ByteBuffer.

Современный подход с версии Java 8+

Если вы используете Java 8 или более позднюю версию, вам будет полезен класс DatatypeConverter:

import javax.xml.bind.DatatypeConverter;

byte[] bytes = {0, 15, 5};
String hex = DatatypeConverter.printHexBinary(bytes);

Помните, что класс DatatypeConverter начиная с Java 9 требует дополнительной настройки модулей:

--add-modules java.xml.bind

Визуализация: и это весело!

Преобразование массива байтов в шестнадцатеричную строку можно представить как составление пазла:

У каждого исходного байта:

Массив байтов: [01, 7F, 00, 4B]

⚪💜⬛🧡

Создаём шестнадцатеричный эквивалент и соединяем их вместе:

Шестнадцатеричное представление: "017F004B"

⚪💜⬛🧡 ➡️ ⚪🟧⬛💜

Каждый байт конвертируется полностью, без потерь:

// Байт '01' сохранил свой '0':
"01" ➡️ ⚪🟧  // а не "1" ➡️ ⚪

Таким образом, мы сохраняем целостность данных после преобразования в шестнадцатеричную форму!

Профессиональные советы: пометить заметкой

Последовательность и аккуратность

Важно соблюдать последовательность:

• Если окружение чувствительно к регистру, String.format вернет большие шестнадцатеричные символы с "X" и маленькие с "x".
• Заполнение нулями: Запомните, что длина играет важную роль, особенно если требуется определённый формат.

Решение возникающих проблем

• Проверьте размер входного массива: он должен быть корректным.
• Для избежания трудностей с преобразованиями используйте тесты кругового пути.

Полезные материалы: они как священные свитки

1. Java: convert a byte array to a hex string? – Stack Overflow — общение опыта и решения в области кодирования.
2. Tutorial | DigitalOcean — подробное руководство по преобразованиям в Java.
3. Hex (Apache Commons Codec 1.16.1 API) — руководство Apache по работе с классом Hex.
4. HashingExplained · Google/Guava Wiki · GitHub — компетентное руководство библиотеки Guava по кодированию и декодированию.
5. Java Practices->Replace a substring — советы по использованию Java для создания шестнадцатеричных строк из массивов байтов.