Java 進制轉換全攻略：二進制、十進制、十六進制與字符串互轉

前言

在 Java 開發中，進制轉換是基礎且高頻的操作，特別涉及網絡通訊、文件處理、加密算法等場景。本文系統整理 byte、int、十六進制字符串、普通字符串之間的互相轉換方法，附帶可直接使用的工具類代碼。

核心轉換場景

1. byte ↔ int（有符號轉換）

// byte → int（保留低 8 位）
public static int byte2Int(byte b) { return b & 0xFF; }

// int → byte（截取低 8 位）
public static byte int2Byte(int i) { return (byte) i; }

注意：Java byte 是有符號的（-128~127），直接強轉會保留符號位，通常配合 & 0xFF 取無符號值。

2. byte[] ↔ 十六進制字符串

byte[] → Hex String

public static String bytes2HexString(byte[] bytes) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (byte b : bytes) {
        String hex = Integer.toHexString(b & 0xFF);
        if (hex.length() == 1) sb.append('0');
        sb.append(hex.toUpperCase());
    }
    return sb.toString();
}

Hex String → byte[]

public static byte[] hexString2Bytes(String hex) {
    if (hex == null || hex.isEmpty() || hex.length() % 2 != 0) return null;
    hex = hex.toUpperCase();
    byte[] bytes = new byte[hex.length() / 2];
    for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
        int high = "0123456789ABCDEF".indexOf(hex.charAt(2 * i));
        int low  = "0123456789ABCDEF".indexOf(hex.charAt(2 * i + 1));
        bytes[i] = (byte) ((high << 4) | low);
    }
    return bytes;
}

3. byte[] ↔ String（字符編碼）

// byte[] → String（指定編碼）
public static String bytes2String(byte[] bytes) throws Exception {
    return new String(bytes, "UTF-8");
}

// String → byte[]
public static byte[] string2Bytes(String s) {
    return s.getBytes("UTF-8");
}

4. 綜合轉換鏈路

• Hex String → String：bytes2String(hexString2Bytes(hex))
• String → Hex String：bytes2HexString(string2Bytes(str))

完整工具類

public class HexUtil {
    // 上述所有 static 方法放在此處
    // 建議補全異常處理、空值校驗、編碼參數化
}

運行示例與輸出

byte b1 = 45;           // 1. byte→int: 45
int i = 89;             // 2. int→byte: 89
byte[] arr = {(byte)0xFF, (byte)0x5F, 6, (byte)0x5A};
// 3. byte[]→Hex: FF5F065A
String hex = "1DA47C";
// 4. Hex→byte[]: [29, -92, 124]
// 5. byte[]→String: 亂碼（非文本數據）
// 6. String→byte[]: [49, 68, 65, 52, 55, 67]（即 "1DA47C" 的 UTF-8 編碼）
// 7. Hex→String: 控制字符
// 8. String→Hex: 48656C6C6F21（"Hello!" 的 UTF-8 Hex）

最佳實踐建議

1. 統一使用 UTF-8 編碼，避免中文亂碼。
2. 十六進制字符串統一大寫，便於閱讀與對比。
3. 大數據量轉換時優先使用 StringBuilder 而非 + 拼接。
4. 引入 Apache Commons Codec 的 Hex 類可簡化代碼：Hex.encodeHexString(bytes)。

總結

掌握這套轉換體系，能輕鬆應對網絡協議解析、文件校驗、加密解密等場景。建議將上述方法封裝為項目通用工具類，並編寫單元測試覆蓋邊界情況。