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package common.utils;
/**
* 进制转换工具类
*
* create by mulin on 2018/09/08
* This class is mainly used for operations related to radix.
*/
public class RadixUtil {
/**
* 用于建立十六进制字符的输出的小写字符数组
*/
private static final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
/**
* 用于建立十六进制字符的输出的大写字符数组
*/
private static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
/**
* 用于建立进制字符的输出
*/
private static final String NUMBER_STRING= "0123456789ABCDEF";
/**
* 支持的最小进制
*/
public static int MIN_RADIX = 2;
/**
* 支持的最大进制
*/
public static int MAX_RADIX = 16;
/*
Conversion of the sixteen mechanism. -------------------------------
*/
/**
* 将字节数组转换为十六进制字符数组（小写格式）
*
* @param data byte[]
* @return 十六进制char[]
*/
public static char[] byteToHexChar(byte[] data) {
return byteToHexChar(data, true);
}
/**
* 将字节数组转换为十六进制字符数组
*
* @param data byte[]
* @param toLowerCase true 传换成小写格式 ， false 传换成大写格式
* @return 十六进制char[]
*/
public static char[] byteToHexChar(byte[] data, boolean toLowerCase) {
return byteToHexChar(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
}
/**
* 将字节数组转换为十六进制字符串（小写格式）
*
* @param data byte[]
* @return 十六进制String
*/
public static String byteToHexString(byte[] data) {
return byteToHexString(data, true);
}
/**
* 将字节数组转换为十六进制字符串
*
* @param data byte[]
* @param toLowerCase true 传换成小写格式 ， false 传换成大写格式
* @return 十六进制String
*/
public static String byteToHexString(byte[] data, boolean toLowerCase) {
return byteToHexString(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
}
/**
* 将字节数组转换为十六进制字符串
*
* @param data byte[]
* @param toDigits 用于控制输出的char[]
* @return 十六进制String
*/
private static String byteToHexString(byte[] data, char[] toDigits) {
return new String(byteToHexChar(data, toDigits));
}
/**
* 将字节数组转换为十六进制字符数组
*
* @param data byte[]
* @param toDigits 用于控制输出的char[]
* @return 十六进制char[]
*/
private static char[] byteToHexChar(byte[] data, char[] toDigits) {
int l = data.length;
char[] out = new char[l << 1];
// two characters form the hex value.
for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
}
return out;
}
/**
* 字符串转换成十六进制字符串
*/
public static String stringToHexString(String str) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
byte[] bs = str.getBytes();
int bit;
for (int i = 0; i < bs.length; i++) {
bit = (bs[i] & 0x0f0) >> 4;
sb.append(DIGITS_UPPER[bit]);
bit = bs[i] & 0x0f;
sb.append(DIGITS_UPPER[bit]);
}
return sb.toString();
}
/**
* 十六进制字符串转换字符串
*
* @param hexString
* @return String
*/
public static String hexStringToString(String hexString) {
byte[] baKeyword = new byte[hexString.length() / 2];
for (int i = 0; i < baKeyword.length; i++) {
baKeyword[i] = (byte) (0xff & Integer.parseInt(hexString.substring(i * 2, i * 2 + 2), 16));
}
return new String(baKeyword);
}
/**
* 将十六进制字符数组转换为字节数组
*
* @param hexData 十六进制char[]
* @return byte[]
* @throws RuntimeException 如果源十六进制字符数组是一个奇怪的长度，将抛出运行时异常
*/
public static byte[] hexCharToByte(char[] hexData) {
int len = hexData.length;
if ((len & 0x01) != 0) {
throw new RuntimeException("Odd number of characters.");
}
byte[] out = new byte[len >> 1];
// two characters form the hex value.
for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {
int f = hexStringToInt(hexData[j], j) << 4;
j++;
f = f | hexStringToInt(hexData[j], j);
j++;
out[i] = (byte) (f & 0xFF);
}
return out;
}
/**
* 将十六进制字符转换成一个整数
*
* @param ch 十六进制char
* @param index 十六进制字符在字符数组中的位置
* @return 一个整数
* @throws RuntimeException 当ch不是一个合法的十六进制字符时，抛出运行时异常
*/
private static int hexStringToInt(char ch, int index) {
int digit = Character.digit(ch, 16);
if (digit == -1) {
throw new RuntimeException("Illegal hexadecimal character " + ch + " at index " + index);
}
return digit;
}
/**
* 把十六进制字符串转换成字节数组
*
* @param hexString
* @return byte[]
*/
public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
int len = (hexString.length() / 2);
byte[] result = new byte[len];
char[] achar = hexString.toCharArray();
for (int i = 0; i < len; i++) {
int pos = i * 2;
result[i] = (byte) (toByte(achar[pos]) << 4 | toByte(achar[pos + 1]));
}
return result;
}
private static int toByte(char c) {
byte b = (byte) DIGITS_UPPER.toString().indexOf(c);
return b;
}
/*
Commonly used hex conversion. -------------------------------
*/
/**
* 将二进制转换为十六进制(小写)
*
* @param bString 二进制字符串
* @return
*/
public static String binaryStringToHexString(String bString) {
return binaryStringToHexString(bString, true);
}
/**
* 将二进制转换为十六进制(小写)
*
* @param bString 二进制字符串
* @param toLowerCase true 传换成小写格式 ， false 传换成大写格式
* @return
*/
public static String binaryStringToHexString(String bString, Boolean toLowerCase) {
if (bString == null || bString.equals("") || bString.length() % 8 != 0) {
return null;
}
StringBuffer tmp = new StringBuffer();
int iTmp = 0;
for (int i = 0; i < bString.length(); i += 4) {
iTmp = 0;
for (int j = 0; j < 4; j++) {
iTmp += Integer.parseInt(bString.substring(i + j, i + j + 1)) << (4 - j - 1);
}
if (toLowerCase) {
tmp.append(Integer.toHexString(iTmp));
}else{
tmp.append(Integer.toHexString(iTmp).toUpperCase());
}
}
return tmp.toString();
}
/**
* 将二进制转换为十六进制字符输出（小写）
*
* @param bytes
* @return String
*/
public static String binaryBytesToHexString(byte[] bytes) {
return binaryBytesToHexString(bytes, true);
}
/**
* 将二进制转换为十六进制字符输出
*
* @param bytes
* @param toLowerCase true 传换成小写格式 ， false 传换成大写格式
* @return String
*/
public static String binaryBytesToHexString(byte[] bytes, boolean toLowerCase) {
StringBuilder s = new StringBuilder(bytes.length * 2);
if (toLowerCase) {
for (byte byt : bytes) {
s.append(DIGITS_LOWER[(byt >>> 4) & 0x0f]); //字节高4位
s.append(DIGITS_LOWER[byt & 0x0f]); //字节低4位
}
} else {
for (byte byt : bytes) {
s.append(DIGITS_UPPER[(byt >>> 4) & 0x0f]); //字节高4位
s.append(DIGITS_UPPER[byt & 0x0f]); //字节低4位
}
}
return s.toString();
}
/**
* 十六进制转二进制
*
* @param hexString
* @return
*/
public static String hexStringToBinaryString(String hexString) {
if (hexString == null || hexString.equals("") ) {
return null;
}
StringBuffer bString = new StringBuffer();
String tmp;
for (int i = 0; i < hexString.length(); i++) {
tmp = "0000" + Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(hexString.substring(i, i + 1), 16));
bString.append(tmp.substring(tmp.length() - 4));
}
return bString.toString();
}
/**
* 十六进制转二进制
* @param hexStr
* @return
*/
public static String hexStringToBinaryByte(byte[] hexStr) {
return hexStringToBinaryString(new String(hexStr));
}
/*
Infrequently used hex conversion. -------------------------------
*/
/**
* 十进制转其他进制
*
* @param dec 需要转换的数字
* @param toRadix 输出进制。当不在转换范围内时，此参数会被设定为 2。
* @return 指定输出进制的数字
*/
private static String dec2Any(long dec, int toRadix) {
if (toRadix < MIN_RADIX || toRadix > MAX_RADIX) {
toRadix = 2;
}
if (toRadix == 10) {
return String.valueOf(dec);
}
// -Long.MIN_VALUE 转换为 2 进制时长度为65
char[] buf = new char[65];
int charPos = 64;
boolean isNegative = (dec < 0);
if (!isNegative) {
dec = -dec;
}
while (dec <= -toRadix) {
buf[charPos--] = DIGITS_UPPER[(int) (-(dec % toRadix))];
dec = dec / toRadix;
}
buf[charPos] = DIGITS_UPPER[(int) (-dec)];
if (isNegative) {
buf[--charPos] = '-';
}
return new String(buf, charPos, (65 - charPos));
}
/**
* 其他进制转十进制
*
* @param number 输入数字
* @param fromRadix 输入进制 只能在 2 和16 之间（包括 2 和 16）。
* @return 十进制数字
*/
public static long any2Dec(String number, int fromRadix) {
long dec = 0;
long digitValue = 0;
int len = number.length() - 1;
for (int t = 0; t <= len; t++) {
digitValue = NUMBER_STRING.indexOf(number.toUpperCase().charAt(t));
dec = dec * fromRadix + digitValue;
}
return dec;
}
/**
* 任意进制转任意进制
*
* @param number 需要转换的数字 本身的进制由 fromRadix 指定
* @param fromRadix 输入进制 只能在 2 和16 之间（包括 2 和 16）
* @param toRadix 输出进制 只能在 2 和16 之间（包括 2 和 16）
* @return 指定输出进制的数字
*/
public static String comNumConver(String number, int fromRadix, int toRadix) {
long dec = any2Dec(number, fromRadix);
return dec2Any(dec, toRadix);
}
/**
* 任意进制转任意进制
*
* @param number 需要转换的数字 本身的进制由 fromRadix 指定
* @param fromRadix 输入进制 只能在 2\8\10\16 中间取值，否则返回原值
* @param toRadix 输出进制 只能在 2\8\10\16 中间取值，否则返回原值
* @return 指定输出进制的数字
*/
public static String baseNumConver(String number, int fromRadix, int toRadix) {
boolean isFromRadixBase = (fromRadix == 2 || fromRadix == 8 || fromRadix == 10 || fromRadix == 16);
boolean isToRadixBase = (toRadix == 2 || toRadix == 8 || toRadix == 10 || toRadix == 16);
// 进行转换并返回
if (isFromRadixBase && isToRadixBase) {
return comNumConver(number, fromRadix, toRadix);
}
// 返回原值
return number;
}
/**
* 任意进制的byte数组转任意进制的数
*
* @param bytes 需要转换的byte数组 本身的进制由 fromRadix 指定
* @param fromRadix 输入进制 只能在 2\8\10\16 中间取值，否则返回原值
* @param toRadix 输出进制 只能在 2\8\10\16 中间取值，否则返回原值
* @return 指定输出进制的数字
*/
public static int byteConverToNumber(byte[] bytes, int fromRadix, int toRadix) {
String byteNumStr = byteToHexString(bytes);
String numVal = baseNumConver(byteNumStr, fromRadix, toRadix);
return Integer.parseInt(numVal);
}
}