«1. Обзор
В этом кратком руководстве мы рассмотрим несколько примеров использования Java для преобразования числа с плавающей запятой в массив байтов и наоборот.
Это просто, если мы преобразуем int или long в массив байтов, поскольку побитовые операторы Java работают только с целочисленными типами. Однако для числа с плавающей запятой нам нужно использовать еще один уровень преобразования.
Например, мы можем использовать API, предоставляемые классом Float или классом ByteBuffer пакета java.nio.
2. Преобразование массива с плавающей запятой в байтовый
Как мы знаем, размер числа с плавающей запятой в Java составляет 32 бита, что аналогично типу int. Таким образом, мы можем использовать функции floatToIntBits или floatToRawIntBits, доступные в классе Float Java. А затем сдвиньте биты, чтобы вернуть массив байтов. Щелкните здесь, чтобы узнать больше об операциях сдвига битов.
Разница между ними заключается в том, что floatToRawIntBits также сохраняет значения Not-a-Number (NaN). Здесь сдвиг битов был выполнен с помощью метода, называемого сужающим примитивным преобразованием.
Во-первых, давайте посмотрим на код с функцией класса Float:
public static byte[] floatToByteArray(float value) {
int intBits = Float.floatToIntBits(value);
return new byte[] {
(byte) (intBits >> 24), (byte) (intBits >> 16), (byte) (intBits >> 8), (byte) (intBits) };
}
Во-вторых, изящный способ преобразования с использованием ByteBuffer:
ByteBuffer.allocate(4).putFloat(value).array();
3. Преобразование массива байтов в число с плавающей запятой
Давайте теперь конвертируем массив байтов в число с плавающей запятой, используя функцию класса Float intBitsToFloat.
Однако сначала нам нужно преобразовать массив байтов в биты int с помощью сдвига влево:
public static float byteArrayToFloat(byte[] bytes) {
int intBits =
bytes[0] << 24 | (bytes[1] & 0xFF) << 16 | (bytes[2] & 0xFF) << 8 | (bytes[3] & 0xFF);
return Float.intBitsToFloat(intBits);
}
Преобразование массива байтов в число с плавающей запятой с помощью ByteBuffer выполняется так же просто:
ByteBuffer.wrap(bytes).getFloat();
4. Модульное тестирование
Давайте рассмотрим простые примеры модульного тестирования для реализации:
public void givenAFloat_thenConvertToByteArray() {
assertArrayEquals(new byte[] { 63, -116, -52, -51}, floatToByteArray(1.1f));
}
@Test
public void givenAByteArray_thenConvertToFloat() {
assertEquals(1.1f, byteArrayToFloat(new byte[] { 63, -116, -52, -51}), 0);
}
5. Заключение
Мы видели различные способы преобразования числа с плавающей запятой в байт и наоборот.
Класс Float предоставляет функции в качестве обходного пути для такого преобразования. Однако ByteBuffer предоставляет удобный способ сделать это. По этой причине я предлагаю использовать его везде, где это возможно.
Полный исходный код этих реализаций и модульных тестов можно найти в проекте GitHub.