将char数组转换为字节数组并再次返回

Question

我正在寻找将Java char数组转换为字节数组而不创建中间String ，因为char数组包含密码。 我查了几种方法，但它们似乎都失败了：

char[] password = "password".toCharArray();

byte[] passwordBytes1 = new byte[password.length*2];
ByteBuffer.wrap(passwordBytes1).asCharBuffer().put(password);

byte[] passwordBytes2 = new byte[password.length*2];
for(int i=0; i<password.length; i++) {
    passwordBytes2[2*i] = (byte) ((password[i]&0xFF00)>>8); 
    passwordBytes2[2*i+1] = (byte) (password[i]&0x00FF); 
}

String passwordAsString = new String(password);
String passwordBytes1AsString = new String(passwordBytes1);
String passwordBytes2AsString = new String(passwordBytes2);

System.out.println(passwordAsString);
System.out.println(passwordBytes1AsString);
System.out.println(passwordBytes2AsString);
assertTrue(passwordAsString.equals(passwordBytes1) || passwordAsString.equals(passwordBytes2));

断言总是失败（并且，关键是，当在生产中使用代码时，密码被拒绝），但是打印语句打印出密码三次。 为什么passwordBytes1AsString和passwordBytes2AsString不同passwordAsString ，又出现相同？ 我错过了一个空终结符或什么？ 我该怎么做才能使转换和非转换工作？

Answer 1

char和byte之间的转换是字符集编码和解码。我更喜欢在代码中尽可能清楚。 它并不意味着额外的代码量：

 Charset latin1Charset = Charset.forName("ISO-8859-1"); 
 charBuffer = latin1Charset.decode(ByteBuffer.wrap(byteArray)); // also decode to String
 byteBuffer = latin1Charset.encode(charBuffer);                 // also decode from String

在旁边：

java.nio类和java.io Reader / Writer类使用ByteBuffer和CharBuffer（使用byte []和char []作为后备数组）。 因此，如果直接使用这些类，通常更可取。 但是，您可以随时执行：

 byteArray = ByteBuffer.array();  byteBuffer = ByteBuffer.wrap(byteArray);  
 byteBuffer.get(byteArray);       charBuffer.put(charArray);
 charArray = CharBuffer.array();  charBuffer = ByteBuffer.wrap(charArray);
 charBuffer.get(charArray);       charBuffer.put(charArray);

Answer 2

问题是你使用String(byte[])构造函数，它使用平台默认编码。 这几乎不是你应该做的 - 如果你传入“UTF-16”作为字符编码工作，你的测试可能会通过。 目前我怀疑passwordBytes1AsString和passwordBytes2AsString每个长16个字符，其他每个字符都是U + 0000。

Answer 3

原始答案

    public byte[] charsToBytes(char[] chars){
        Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
        ByteBuffer byteBuffer = charset.encode(CharBuffer.wrap(chars));
        return Arrays.copyOf(byteBuffer.array(), byteBuffer.limit());
    }

    public char[] bytesToChars(byte[] bytes){
        Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
        CharBuffer charBuffer = charset.decode(ByteBuffer.wrap(bytes));
        return Arrays.copyOf(charBuffer.array(), charBuffer.limit());    
    }

编辑使用StandardCharsets

public byte[] charsToBytes(char[] chars)
{
    final ByteBuffer byteBuffer = StandardCharsets.UTF_8.encode(CharBuffer.wrap(chars));
    return Arrays.copyOf(byteBuffer.array(), byteBuffer.limit());
}

public char[] bytesToChars(byte[] bytes)
{
    final CharBuffer charBuffer = StandardCharsets.UTF_8.decode(ByteBuffer.wrap(bytes));
    return Arrays.copyOf(charBuffer.array(), charBuffer.limit());    
}

这是StandardCharsets的JavaDoc页面 。 请在JavaDoc页面上注意这一点：

这些字符集保证在Java平台的每个实现中都可用。

Answer 4

如果你想使用ByteBuffer和CharBuffer，不要做简单的.asCharBuffer() ，它只是一个UTF-16（LE或BE，取决于你的系统 - 你可以用order方法设置字节order ）转换（因为Java字符串，因此你的char[]内部使用这种编码）。

使用Charset.forName(charsetName) ，然后使用其encode或decode方法，或newEncoder / newDecoder 。

将byte []转换为String时，还应指明编码（它应该是相同的编码）。

Answer 5

我会做的是使用循环转换为字节，另一个转换回char。

char[] chars = "password".toCharArray();
byte[] bytes = new byte[chars.length*2];
for(int i=0;i<chars.length;i++) {
   bytes[i*2] = (byte) (chars[i] >> 8);
   bytes[i*2+1] = (byte) chars[i];
}
char[] chars2 = new char[bytes.length/2];
for(int i=0;i<chars2.length;i++) 
   chars2[i] = (char) ((bytes[i*2] << 8) + (bytes[i*2+1] & 0xFF));
String password = new String(chars2);

Answer 6

你应该使用getBytes()而不是toCharArray()

更换线

char[] password = "password".toCharArray();

同

byte[] password = "password".getBytes();

Answer 7

这是Peter Lawrey的答案的延伸。 为了向后（字节到字符）转换正确地为整个字符范围工作，代码应如下所示：

char[] chars = new char[bytes.length/2];
for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
   chars[i] = (char) (((bytes[i*2] & 0xff) << 8) + (bytes[i*2+1] & 0xff));
}

我们需要在使用（ & 0xff ）之前“取消签名”字节。 否则，所有可能的char值中的一半将无法正确返回。 例如， [0x80..0xff]范围内的字符将受到影响。

Answer 8

当您在Java中使用字符串中的GetBytes时，返回结果将取决于您的计算机设置的默认编码。（例如：StandardCharsetsUTF-8或StandardCharsets.ISO_8859_1etc ...）。

因此，无论何时您想从String对象中获取。 确保提供编码。 喜欢 ：

String sample = "abc";
Byte[] a_byte = sample .getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

让我们检查代码发生了什么。 在java中，名为sample的String由Unicode存储。 String中的每个char都以2个字节存储。

sample :  value: "abc"   in Memory(Hex):  00 61 00 62 00 63
        a -> 00 61
        b -> 00 62
        c -> 00 63

但是，当我们从字符串中获取字符时，我们就有了

Byte[] a_byte = sample .getBytes(StandardCharsets.UTF_8)
//result is : 61 62 63
//length: 3 bytes

Byte[] a_byte = sample .getBytes(StandardCharsets.UTF_16BE)  
//result is : 00 61 00 62 00 63        
//length: 6 bytes

为了获得String的oringle字节。 我们可以只读取字符串的内存并获取String.Below的每个字节是示例代码：

public static byte[] charArray2ByteArray(char[] chars){
    int length = chars.length;
    byte[] result = new byte[length*2+2];
    int i = 0;
    for(int j = 0 ;j<chars.length;j++){
        result[i++] = (byte)( (chars[j] & 0xFF00) >> 8 );
        result[i++] = (byte)((chars[j] & 0x00FF)) ;
    }
    return result;
}

用途：

String sample = "abc";
//First get the chars of the String,each char has two bytes(Java).
Char[] sample_chars = sample.toCharArray();
//Get the bytes
byte[] result = charArray2ByteArray(sample_chars).

//Back to String.
//Make sure we use UTF_16BE. Because we read the memory of Unicode of  
//the String from Left to right. That's the same reading 
//sequece of  UTF-16BE.
String sample_back= new String(result , StandardCharsets.UTF_16BE);