详述 JAVA byte[]与数值之间的转换

####前言
像数值与 byte[] 之间的转换，在平常 web 后台开发中可能用得不多，但是在协议传输的时候还是比较常见的。之前用 JAVA 写 PCQQ 协议登录的时候就有用到（传输时QQ号码转成byte[]），只不过当时是直接找来代码放进工具类使用的，并未研究其原理，所以每次想到数值与 byte[] 之间的转换时，心里总是没底，更何况最近需要面试，不怕一万就怕万一，所以决定还是好好地来补下心里的这个漏洞。
####int 转 byte[]
在转换之前，还是好好回想下在 JAVA 中一个整数占几个字节？一个字节占几位？
答案是：4个字节、每个字节占8位。
好了，有了上面知识，就可以对其进行转换了。
既然一个整数是占 4 个字节，那么，转换时肯定需要一个长度为 4 的 byte 数组。
好吧，其实到了这里，很多朋友可能还是云里雾里的，就怎么个将整数的 4 个字节放进长度为 4 的数组里呢？
这里我们又得了解一下计算机是怎么存储数字的了。。
在计算机里面，所有的东西都是以二进制形式存储和执行的，说白了就是0、1构成。一个字节占8位，也就是占了 8 个这样的 0 或者 1。
所以数字在计算机中也可以用二进制串来表示。比如一个整数：156215481 的二进制串在 JAVA 中可以通过以下方式获取（当然了，你自己笔算也OK啦）：
> Integer.toBinaryString(156215481)
> 结果：1001010011111010100010111001

但是我们看到的并不是 32 位，因为前面的 0 没有输出。
我们把它补全如下：
> 00001001 01001111 10101000 10111001

为了便于查看，将它每 8 位加个空格。
还有点要注意的就是在操作系统中，数字都是以补码的形式存储的，正数的原码、补码、反码都相同，负数的话，原码=符号位不变，补码其余位取反末尾+1，看下面例子：
给定一个数字 -88，通过上面的方式获得它的二进制串如下：
> 11111111111111111111111110101000

可以看到最高位为 1，即符号位为 1，所以是一个负数，那么将它转为原码就是：
> 10000000000000000000000001010111 + 1
> 10000000000000000000000001011000

`10000000000000000000000001011000`转成整数就是：
-1 * (2^6 + 2^4 + 2^3) = -1 * （64 + 16 + 8） = -88
接下来就看如何将整数转为 byte[]，整数转为 byte[] 其实就是将其二进制串中对应的位放进 byte[] 里，就以上面的`00001001 01001111 10101000 10111001`为例，我们要做的就是将其做以下处理（这里以大端方式存储，大小端的不同自行查阅资料）：
> 00001001 放进 byte[0]
> 01001111 放进 byte[1]
> 10101000 放进 byte[2]
> 10111001 放进 byte[3]

现在问题就是如何将一个整数的二进制进行分割了，也就是如何分成 4 个字节。
用位运算再好不过了，其实这里的知识有点基础了，都是操作系统课程上学过的内容，就不过多解释了（其实也不好解释哈，和死记硬背的东西差不多，比如二进制01串怎么转为数字）。
好了，不多 BB 了，下面进行分割吧：
> 获取 byte[0] 要存储的那 8 位：156215481 >> 24
结果是 000000000000000000000000 00001001
获取 byte[1] 要存储的那 8 位：156215481 >> 16
结果是 0000000000000000 00001001 01001111
获取 byte[2] 要存储的那 8 位：156215481 >> 8
结果是 00000000 00001001 01001111 10101000
获取 byte[3] 要存储的那 8 位：
结果是 00001001 01001111 10101000 10111001

上面的右移操作仅仅是把对应位置的 8 个字节放到最低位的 8 个字节上面而已，有人可能会问这样就可以了吗？
答案是：在 JAVA 中确实就可以了，转换代码如下：
```java
public static byte[] intToBytes(int value)
	{
		byte[] src = new byte[4];
		src[0] = (byte) ((value>>24));
		src[1] = (byte) ((value>>16));
		src[2] = (byte) ((value>>8));
		src[3] = (byte) (value);
		return src;
	}
```
因为 JAVA 中整数转 byte 是必须进行強转的，并且強转会将整形的 高32 位丢掉，所以可以直接上面那样写。大家可能看到更多的代码时下面这样的：
```java
public static byte[] intToBytes(int value)
	{
		byte[] src = new byte[4];
		src[0] = (byte) ((value>>24) & 0xFF);
		src[1] = (byte) ((value>>16)& 0xFF);
		src[2] = (byte) ((value>>8)&0xFF);
		src[3] = (byte) (value & 0xFF);
		return src;
	}
```
后面的 `& 0xFF` 是什么鬼？将 `0xFF` 的二进制输出你就知道怎么回事了：
> 00000000 00000000 00000000 11111111

`& 0xFF`操作不就是把一个数的高位全部清零么？和前面的強转操作，没什么区别。
####byte[] 转 int
理解了上面的 int 转 byte[]，下面的这个 byte[] 转 int 应该就不是什么难事了，整个操作就是将 byte[] 数组里的 01 字串还原到指定位置，但是还是有需要注意的地方，先贴代码吧：
```java
public static int bytesToInt(byte[] src, int offset) {
		int value = (src[offset] & 0xFF) << 24 | (src[(offset + 1)] & 0xFF) << 16 | (src[(offset + 2)] & 0xFF) << 8
				| src[(offset + 3)] & 0xFF;
		return value;
	}
```
可以看到只不过是将原先的右移变成了左移，然后通过或运算将01字串放到对应的位置上而已，但是这里必须在左移之前进行`& 0xFF`操作，举个例子：
上面例子中数字的低 8 位：`10111001`，如果不进行`& 0xFF`操作，那么将一个 byte 进行左移操作的时候，会现将其隐式地转为 int 类型，而 `10111001`转成 int 的时候，会将其最高位的 1 当做符号位，与之对应的 int 就是 -71：`11111111111111111111111110111001`，可想而知用它来进行或运算，会把高 32 位全部置为 1，所以在左移之前，byte 转为 int 的时候`& 0xFF`将其高 32 位清零就不会出现问题了。
####总结
其他的`short`、`long`与`byte[]`的转换类似，只要弄清了位操作的关系就一切OK了。PS：今天面试了一家游戏公司，本以为会问些数据结构算法以及类似上面位操作的问题，结果聊的过程中感觉并未涉及到上面的东西，笔试+面试一起将近才1个小时左右。笔试自身可能问题较大吧，以至于面试时面试官都未问及过多的技术问题。笔试全问答题，这还是头次遇到这种笔试，很多东西都记得不是很清楚了，但好在上面涉及的东西自己都有接触过，尤其是内存泄露那块是深有体验，不然还真没什么可答的内容写上去。最后一个附加题，和最新的 JAVA 10 有关，[lzyer](http://znotes.in "lzyer") 大神在 JAVA 10 发布的时候对我说过出了个新特性就是用`var`来声明变量，当时自己在学习`kotlin`也有这个关键字，所以也未去关注 JAVA 10 的这个新特性，所以最后的这个 `var 是否是弱类型` 的附加题也只能空着了。。

详述 JAVA byte[]与数值之间的转换

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