物联网平台中常用的一些Java工具类

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一、字节数组 to 字符串;字符串 to 字节数组

字节数组 to 字符串

    /**
     * 将字节数组转换为16进制字符串
     * byte[] to string
     * @param bytes 字节数组
     * @return 字符串,返回值:01 03 02 01 0F F9 D0
     */
    public static String byteArrayToHexString(byte[] bytes) {
        if (isEmpty(bytes)) {
            return null;
        }
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (byte b : bytes) {
            String hex = String.valueOf(HEX_STR.charAt((b & 0xF0) >> 4));
            hex += String.valueOf(HEX_STR.charAt(b & 0x0F));
            result.append(hex + " ");
        }
        System.out.println(MessageFormat.format("字节数组 To 16进制字符串完成!结果为:[{0}]", result));
        return result.toString();
    }

字符串 to 字节数组

	/**
     * string to byte[]
     * 字符串转换为字节数组
     * @param hexString 16进制表示的字符串
     * @return byte[] 字节数组
     */
    public static byte[] hexStringToByteArray(String hexString) {
        if (StringUtils.isEmpty(hexString)) {
            return null;
        }
        System.out.println(MessageFormat.format("16进制字符串:[{0}] To 字节数组开始...",hexString));
        hexString = hexString.replaceAll(" ", "");
        int len = hexString.length();
        byte[] bytes = new byte[len / 2];
        for (int i = 0; i  len; i += 2) {
            // 两位一组,表示一个字节,把这样表示的16进制字符串,还原成一个字节
            bytes[i / 2] = (byte) ((Character.digit(hexString.charAt(i), 16)  4) + Character
                    .digit(hexString.charAt(i + 1), 16));
        }
        return bytes;
    }

二、Modbus CRC16的校验算法工具类

很多传感器指令都是如下格式:01 06 00 11 00 1E 59 C7
前面的是地址位+操作码+数据长度+数据体,一般最后的59 C7属于校验位,是通过前面的数据算出来的,所以我们可以根据前面的数据算出后面的校验位。

代码如下:

/**
* /**
*
* @desc 基于Modbus CRC16的校验算法工具类
* 例如01 06 00 64 00 02会自动补全CRC16高位、CRC16低位
* 变成01 06 00 64 00 02 49 D4
* @create 2020/09/04
*/
public class Crc16Utils {
public static byte[] getByteArray(String command) {
byte[] byteArray = new byte[]{};
for (String hex : command.split(" ")) {
//当前16进制转为10进制数
byte[] currentByte = {(byte) Integer.parseInt(hex, 16)};
byte[] buffer = new byte[byteArray.length + 1];
System.arraycopy(byteArray, 0, buffer, 0, byteArray.length);
System.arraycopy(currentByte, 0, buffer, byteArray.length, currentByte.length);
byteArray = buffer;
}
return getByteArray(byteArray);
}
/**
* 获取源数据和验证码的组合byte数组
*
* @param byteArray 字节数组
* @return
*/
private static byte[] getByteArray(byte[] byteArray) {
byte[] transferByteArray = getCrc16ByteArray(byteArray);
byte[] lastedByteArray = new byte[byteArray.length + transferByteArray.length];
System.arraycopy(byteArray, 0, lastedByteArray, 0, byteArray.length);
System.arraycopy(transferByteArray, 0, lastedByteArray, byteArray.length, transferByteArray.length);
return lastedByteArray;
}
/**
* 获取验证码byte数组,基于Modbus CRC16的校验算法
*
* @param bufferByteArray
* @return
*/
private static byte[] getCrc16ByteArray(byte[] bufferByteArray) {
// 预置 1 个 16 位的寄存器为十六进制FFFF, 称此寄存器为 CRC寄存器。
int crc = 0xFFFF;
for (int i = 0, len = bufferByteArray.length; i  len; i++) {
// 把第一个 8 位二进制数据 与 16 位的 CRC寄存器的低 8 位相异或, 把结果放于 CRC寄存器
crc = ((crc & 0xFF00) | (crc & 0x00FF) ^ (bufferByteArray[i] & 0xFF));
for (int j = 0; j  8; j++) {
// 把 CRC 寄存器的内容右移一位( 朝低位)用 0 填补最高位, 并检查右移后的移出位
if ((crc & 0x0001) > 0) {
// 如果移出位为 1, CRC寄存器与多项式A001进行异或
crc = crc >> 1;
crc = crc ^ 0xA001;
} else {
// 如果移出位为 0,再次右移一位
crc = crc >> 1;
}
}
}
return intToBytes(crc);
}
/**
* 将int转换成byte数组,低位在前,高位在后
* 改变高低位顺序只需调换数组序号
*
* @param value
*/
private static byte[] intToBytes(int value) {
byte[] src = new byte[2];
src[1] = (byte) ((value >> 8) & 0xFF);
src[0] = (byte) (value & 0xFF);
return src;
}
/**
* 将字节数组转换成十六进制字符串
*
* @param byteArray
*/
public static String byteTo16String(byte[] byteArray) {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
for (byte b : byteArray) {
buffer.append(byteTo16String(b));
}
return buffer.toString();
}
/**
* 将字节转换成十六进制字符串
* int转byte对照表
* [128,255],0,[1,128)
* [-128,-1],0,[1,128)
*
* @param tempByte
*/
public static String byteTo16String(byte tempByte) {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
int tempInt = (int) tempByte;
if (tempInt  0) {
buffer.append(Integer.toString(tempInt + 256, 16) + " ");
} else if (tempInt == 0) {
buffer.append("00 ");
} else if (tempInt > 0 && tempInt  15) {
buffer.append("0" + Integer.toString(tempInt, 16) + " ");
} else if (tempInt > 15) {
buffer.append(Integer.toString(tempInt, 16) + " ");
}
return buffer.toString();
}
}
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