Как преобразовать считанные байты в символы java

Массив байтов в строку с русскими символами

Есть изначально какая-то строка с русскими символами, к примеру:

String str = "тест"; 

Получаем массив байтов:

byte[] arr = str.getBytes() 

Так вот, если посмотрим на получившийся массив, там будут вместо стандартных ASCII кодов отрицательные числа, т.к. байт от -128 до 127. И вопрос: как, имея эти отрицательные числа, получить ту же строку с русскими символами? Так как при переводе обычным String(arr) получаем из отрицательных неверные значения (�). Спасибо.

Java Best Practices – Преобразование символов в байты и байты в символы

Продолжая серию статей о предлагаемых практиках при работе с языком программирования Java, мы поговорим о настройке производительности String. Особенно мы сосредоточимся на том, как эффективно обрабатывать преобразования символов в байты и байты в символы при использовании кодировки по умолчанию. Эта статья завершается сравнением производительности между двумя предложенными пользовательскими подходами и двумя классическими (« String.getBytes () » и NIO ByteBuffer ) для преобразования символов в байты и наоборот.

Все обсуждаемые темы основаны на сценариях использования, полученных в результате разработки критически важных, высокопроизводительных производственных систем для телекоммуникационной отрасли.

Перед прочтением каждого раздела этой статьи настоятельно рекомендуется ознакомиться с соответствующей документацией по Java API для получения подробной информации и примеров кода.

Все тесты выполняются на Sony Vaio со следующими характеристиками:

• Система: openSUSE 11.1 (x86_64)
• Процессор (ЦП): Процессор Intel® Core ™ 2 Duo T6670 с частотой 2,20 ГГц
• Скорость процессора: 1200,00 МГц
• Общий объем памяти (ОЗУ): 2,8 ГБ
• Java: OpenJDK 1.6.0_0 64-битная

Применяется следующая тестовая конфигурация:

• Одновременный рабочий Темы: 1
• Тест повторений на одного работника Тема: 1000000
• Всего тестовых прогонов: 100

Преобразование символов в байты и байты в символы
Преобразование между байтами и байтами в символы считается распространенной задачей среди разработчиков Java, которые программируют в сетевой среде, манипулируют потоками байтовых данных, сериализуют объекты String , реализуют протоколы связи и т. Д. По этой причине Java предоставляет несколько утилит, которые позволяют Разработчик для преобразования String (или символьного массива) в его байтовый массив, эквивалентный и наоборот.

Операция « getBytes (charsetName) » класса String, вероятно, является наиболее часто используемым методом для преобразования строки в ее эквивалент байтового массива. Поскольку каждый символ может быть представлен по-разному в соответствии с используемой схемой кодирования, неудивительно, что вышеупомянутая операция требует « charsetName » для правильного преобразования символов String . Если « charsetName » не указано, операция кодирует строку в последовательность байтов, используя набор символов платформы по умолчанию.

Другой «классический» подход для преобразования символьного массива в эквивалент байтового массива — использование класса ByteBuffer пакета NIO. Пример фрагмента кода для конкретного подхода будет представлен позже.

Оба вышеупомянутые подходы, хотя очень популярны и неоспоримо проста в использовании и просто очень не хватает в производительности по сравнению с более мелкозернистый методами. Имейте в виду, что мы не конвертируем кодировки символов . Для преобразования между кодировками символов вы должны придерживаться «классических» подходов, используя либо « String.getBytes (charsetName) », либо методы и утилиты инфраструктуры NIO .

Когда все символы для преобразования являются символами ASCII, предложенный метод преобразования показан ниже:

Символы и байты – особенности конвертации в Java

В данной статье будет рассказано о том, как преобразовывать символы в байтовую форму. За основу взят язык программирования Java. Он пользуется спросом у большинства современных разработчиков.

Из курса информатики

Перед тем, как работать с программным кодом, strings и байтами, необходимо разобраться с базовыми знаниями. А именно – с представлением данных и единицами измерений. Эти сведения изучаются еще в школах на уроках информации.

Стоит запомнить следующее:

1. Самая мелкая единица измерения – это бит.
2. Бит – количество данных, необходимых для однозначного определения одного из двух равновероятных событий.
3. Байт – последовательности длиной 8 битов. Они приняты в информатике.
4. Килобайт – 1024 байта.
5. Мегабайт – один из самых известных вариантов измерения. Равен 1024 килобайта.
6. Гигабайт – 1024 МБ.
7. Терабайт – это 1024 гигабайта.
8. В 1 бит можно записать один двоичный символ.

В ASCII в один байт записывается один 256-символьный код, а в UNICODE на него требуется 2 байта.

Информационный объем

Иногда требуется работать не со string или конкретными фразами, а просто вычислить информационный объем сообщения. Для этого потребуется количество символов умножить на биты, необходимые для хранения одного элемента.

Пробелы тоже считаются за символы. Чтобы преобразовать текст в байтовую форму, потребуется сначала представить его в двоичной кодировке. Далее – произвести необходимые расчеты. Здесь – наглядные примеры реализации соответствующей задачи.

В Java

Теперь можно приступить к работе с Java. Рассматриваемая тема тесно связана с производительностью String. Приведенные примеры помогут при разработке эффективных систем для задач в сфере телекоммуникаций.

Для того, чтобы лучше понимать производительность string и Java, рекомендуется сначала изучать Java API. После этого преобразования будут усваиваться лучше. Работа осуществляется с char и byte.

Метод GetBytes

Рассматривая производительность string и пытаясь перевести текст (слово) в bytes, нужно понимать – у Java есть для этого специализированные инструменты. Они помогают программисту to обрабатывать байтовые последовательности и сериализовать strings, а также реализовывать всевозможные протоколы.

Первый вариант – это использование метода getBytes. Он предусматривает следующие особенности:

1. Относится to class String.
2. Является одним из самых распространенных для преобразования String методов.
3. Обладает формой getBytes(charsetName). CharsetName ссылается to кодировку String.
4. Если кодировки to string нет, метод переводит string to bytes самостоятельно. В процессе используется кодировка, установленная в операционной системе «по умолчанию».

Это – один из лучших методов, которые помогают перевести информацию в желаемую форму. Он не приводит к конвертации непосредственной кодировки символов.

Пакет NIO

Перевести text to bytes в Джаве можно иначе. Пример – использование класса ByteBuffer. Он находится в пакете под названием NIO. Относится к классическим методам конвертации информации.

Примеры

Теперь можно рассмотреть наглядные примеры реализации поставленной задачи. В случае с ASCII получится такой код:

1. Происходит создание to массив b через кастинг каждого символьного значения в байтовый эквивалент. Во внимание принимается диапазон ASCII (0-127). Каждый элемент занимает to 1 byte.
2. Обратное преобразование множества информации в массиве b можно провести через конструктор new String(byte[]): .
3. Для кодировки по умолчанию можно воспользоваться такой записью: .
4. Каждый char будет занимать to 2 bytes. Чтобы преобразовать строчки в байтовый вид, потребуется все его элементы (буквы и символьные записи) перевести в двухбайтовый вид. А затем – обратно в str: .
5. Каждый char восстанавливается из двухбайтового аналога, после чего через конструктор string(char[]) создает новый объект.

Звучит сложно, но на практике такое конвертирование знаков не слишком трудное. А вот пример возможностей NIO для решения поставленной изначально задачи:

Для конвертируемого текста можно выбрать любой из предложенных подходов. Чтобы не ошибиться, соответствующие варианты рекомендуется сравнить. Для этого используют графики.

Несколько слов о производительности

Вот – результаты проведенных тестов производительности для каждого рассмотренного метода. Сначала – работа со строчками и переводы to bytes:

И отображение обратной операции:

Абсциссы – это количество тестов, ординаты – операции в секунду для каждой «проверки». То, что находится выше, обладает большей скоростью. «Классические» методы отработали хуже. Это нормальное явление. Задействованные реализации увеличили производительность почти на 30%.

Отсюда следует вывод – для того, чтобы перевести текст в байтовый вид быстро, можно использовать самописные методы. Они приводят к увеличению скорости обработки информации на 40-45%.

Для чайников

Задумываясь над тем, как символы текста перевести в байты, можно прийти к выводу, что не все готовы программировать или производить самостоятельные подсчеты. Но выход из ситуации есть. А именно – специализированные приложения. Они называются «конвертерами».

Обычно представлены онлайн страницами. Пользователь должен:

1. Написать в окне желаемый текст.
2. Выбрать параметры преобразования.
3. Подтвердить операцию.

Это – самый быстрый и надежный вариант для тех, кто далек от информационных технологий. Здесь возможны обратные преобразования.

А вот – еще один онлайн-конвертер. Он более совершенный. Здесь можно выставлять учет регистра, а также исключения некоторых символов.

Как преобразовать массив байтов в hex-строку в Java

Часто в программировании на Java возникает необходимость преобразовать массив байтов в hex-строку. Например, когда работают с шифрованием, хэш-функциями или сетевым кодом. В этих ситуациях байты часто представляются в формате hex-строки.

Примером может быть массив байтов, представляющий цвет в формате RGB: . В данном случае, каждый байт представляет значение одного из цветов RGB. Для удобства чтения и использования этих значений их часто преобразуют в hex-строку.

Существует несколько способов преобразования массива байтов в hex-строку в Java.

Использование StringBuilder и String.format

Одним из подходов является использование StringBuilder и String.format . В первую очередь, создается экземпляр StringBuilder , который будет использоваться для накопления результата. Затем, каждый байт из массива преобразуется в двухсимвольную hex-строку с помощью String.format и добавляется в StringBuilder .

public String bytesToHex(byte[] bytes) < StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (byte b : bytes) < sb.append(String.format("%02x", b)); >return sb.toString(); >

Использование класса BigInteger

Альтернативным подходом является использование класса BigInteger , который предоставляет возможность преобразования массива байтов в hex-строку с помощью метода toString . Стоит отметить, что этот метод может преобразовывать только положительные числа, поэтому перед его использованием важно убедиться, что все байты положительны.

public String bytesToHex(byte[] bytes)

В заключении стоит отметить, что правильный выбор подхода зависит от конкретной ситуации и требований. Каждый из приведенных методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно учитывать их при выборе подхода для преобразования массива байтов в hex-строку.