在 Java 中，将 String 转换为 byte 数组（byte[]）是一个常见操作，但需要注意几个关键点，尤其是字符编码的选择，下面我将详细介绍不同的方法、注意事项以及完整的示例代码。

核心方法：String.getBytes()

Java 的 String 类提供了 getBytes() 方法，用于将字符串编码为 byte 数组,该方法有多个重载版本：

使用平台默认编码（不推荐）

String str = "你好，世界！";
byte[] bytes = str.getBytes(); // 使用 JVM 默认字符编码

⚠️ 注意：

• 这种方法的行为依赖于运行环境的默认编码（Windows 可能是 GBK，Linux/macOS 可能是 UTF-8）。
• 不推荐在生产代码中使用，因为不同环境可能导致不同的结果,引发乱码或数据不一致问题。

指定字符编码（推荐）

最安全的方式是显式指定字符编码（如 UTF-8、GBK 等）：

String str = "你好，世界！";
try {
    byte[] bytes = str.getBytes("UTF-8"); // 指明使用 UTF-8 编码
    // 或者使用 StandardCharsets.UTF-8（Java 7+ 推荐）
    // byte[] bytes = str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
    e.printStackTrace();
}

优点：

• 结果可预测,不受环境默认编码影响。
• StandardCharsets（Java 7+）提供了预定义的常量,避免拼写错误和异常。

完整示例代码

示例 1：使用 UTF-8 编码

import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class StringToByteExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, 世界！";
        // 方法1：指定编码名称（需处理异常）
        try {
            byte[] bytes1 = str.getBytes("UTF-8");
            System.out.println("UTF-8 编码: " + java.util.Arrays.toString(bytes1));
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 方法2：使用 StandardCharsets（Java 7+ 推荐）
        byte[] bytes2 = str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("StandardCharsets.UTF_8: " + java.util.Arrays.toString(bytes2));
        // 方法3：使用平台默认编码（不推荐）
        byte[] bytes3 = str.getBytes();
        System.out.println("默认编码: " + java.util.Arrays.toString(bytes3));
    }
}

输出示例（UTF-8 环境）：

UTF-8 编码: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, -28, -72, -83, -27, -101, -67, -28, -72, -83, 33]
StandardCharsets.UTF_8: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, -28, -72, -83, -27, -101, -67, -28, -72, -83, 33]
默认编码: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, -28, -72, -83, -27, -101, -67, -28, -72, -83, 33]

示例 2：使用 GBK 编码

String str = "你好";
byte[] gbkBytes = str.getBytes("GBK"); // GBK 编码
System.out.println("GBK 编码: " + java.util.Arrays.toString(gbkBytes));

输出示例：

GBK 编码: [-60, -29, -70, -61]

关键注意事项

1. 字符编码的重要性

   • 如果编码和解码不一致，会导致乱码。

     String str = "你好";
     byte[] bytes = str.getBytes("GBK"); // 用 GBK 编码
     String decodedStr = new String(bytes, "UTF-8"); // 用 UTF-8 解码 → 乱码
     System.out.println(decodedStr); // 输出乱码字符

2. 处理异常

   • getBytes(String charsetName) 可能抛出 UnsupportedEncodingException，但 StandardCharsets 中的常量不会抛出异常。

3. 性能优化

   • 如果频繁转换，可以复用 Charset 对象：

     import java.nio.charset.Charset;
     Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
     byte[] bytes = str.getBytes(charset);

4. 字节数与字符数的区别

   • 一个 char 在 Java 中是 2 字节（UTF-16），但 byte[] 的长度取决于编码。
     • "A"（ASCII）→ 1 字节
     • "中"（UTF-8）→ 3 字节

反向操作：byte[] 转 String

byte[] bytes = "你好".getBytes("UTF-8");
String str = new String(bytes, "UTF-8"); // 指明解码编码

最佳实践：

• 始终显式指定字符编码（如 UTF-8）。
• 优先使用 StandardCharsets（Java 7+）。
• 确保编码和解码的一致性。