Converting short to byte[] in Java

1. 引言

在Java编程中，将short值转换为byte[]数组是一项常见任务，特别是在处理二进制数据或网络通信时。

在这个教程中，我们将探讨实现这种高效转换的不同方法。

2. 使用ByteBuffer类（Java NIO）

Java的NIO包提供了ByteBuffer类，简化了基本数据类型到字节数组的转换。让我们看看如何使用它将short值转换为byte[]：

short shortValue = 12345;
byte[] expectedByteArray = {48, 57};

@Test
public void givenShort_whenUsingByteBuffer_thenConvertToByteArray() {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(2);
    buffer.putShort(shortValue);
    byte[] byteArray = buffer.array();

    assertArrayEquals(expectedByteArray, byteArray);
}

在这个方法中，我们使用allocate()方法分配一个容量为2字节的ByteBuffer，以容纳shortValue。然后，我们利用putShort()方法将shortValue的二进制表示写入buffer对象。这一步操作使得缓冲区包含了shortValue的字节表示。

接着，我们使用array()方法从buffer中提取名为byteArray的字节数组，它对应于存储的short值的字节。

最后，我们使用assertArrayEquals()方法断言byteArray与expectedByteArray匹配，确保转换过程的准确性。

3. 使用DataOutputStream类

另一种方法是利用DataOutputStream类，它提供了一种有效的方式来完成转换过程。让我们看看如何实现这一方法：

@Test
public void givenShort_whenUsingDataOutputStream_thenConvertToByteArray() throws IOException {
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);
    dos.writeShort(shortValue);
    dos.close();
    byte[] byteArray = baos.toByteArray();
    assertArrayEquals(expectedByteArray, byteArray);
}

在这个测试方法中，我们首先使用DataOutputStream类将short值写入名为baos的ByteArrayOutputStream对象。

此外，我们调用writeShort()方法将shortValue序列化为两个代表其二进制形式的字节。随后，我们使用toByteArray()方法从baos中获取结果字节数组。

4. 手动位操作

通过显式地操作short值的位来将short值转换为字节数组，这种方法有效地分离并存储了最高有效字节（MSB）和最低有效字节（LSB）在字节数组的相应位置。

让我们深入了解一下实现细节：

@Test
public void givenShort_whenUsingManualBitManipulation_thenConvertToByteArray() {
    byte[] byteArray = new byte[2];
    byteArray[0] = (byte) (shortValue >> 8);
    byteArray[1] = (byte) shortValue;

    assertArrayEquals(expectedByteArray, byteArray);
}

首先，我们通过将shortValue右移8位（shortValue >> 8）提取MSB，并将结果转换为字节存储在byteArray\[0\]中。类似地，直接将shortValue转换为字节并存储在byteArray\[1\]中，即可获取其LSB。

5. 总结

总之，掌握Java中short值到byte[]数组的转换对于各种任务至关重要。我们探讨了不同的方法，如使用Java NIO的ByteBuffer，手动位操作，以及利用DataOutputStream。

如往常一样，本文的完整代码示例可以在GitHub上找到：在这里。