核心要点：字符编码

Java 字符串内部使用 UTF-16 编码，当你将其转换为 byte[] 时，你必须选择一种字符编码方案（如 UTF-8, ISO-8859-1, GBK 等）来将字符序列映射到字节序列。

强烈建议始终使用 StandardCharsets.UTF_8，除非你有特殊需求。 UTF-8 是目前互联网上最通用的编码，它可以表示地球上几乎所有的字符，并且向后兼容 ASCII。

使用 String.getBytes()（不推荐，易出错）

这是最直接的方法，但它的行为取决于 JVM 的默认平台编码，不同的操作系统、不同的 JVM 配置，默认编码可能不同（Windows 可能是 GBK，而 Linux/macOS 通常是 UTF-8）。

语法:

byte[] bytes = str.getBytes();

问题示例:

String str = "你好，世界！";
// 在默认编码为 GBK 的 JVM 上运行
byte[] bytes = str.getBytes(); // 使用默认编码 GBK
// 在默认编码为 UTF-8 的 JVM 上运行
// byte[] bytes = str.getBytes(); // 使用默认编码 UTF-8
// 如果你在 GBK 环境下生成了 bytes，然后尝试用 UTF-8 去解码，就会得到乱码
String wrongStr = new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println(wrongStr); // 输出可能为：浣犲ソ锛屾垨闈�锛�

这种方法会导致代码在不同环境下产生不一致的结果，应尽量避免使用。

使用 String.getBytes(StandardCharsets)（推荐）

这是最安全、最推荐的方法，你显式地指定了编码，使得代码在任何平台上行为都一致。StandardCharsets 是 Java 7 引入的枚举类,包含了最常用的几种编码常量。

使用 UTF-8 编码（最常用）

UTF-8 是一种可变长编码，ASCII 字符占 1 个字节，非 ASCII 字符（如中文）通常占 3 个字节，它是 Web 开发和数据交换的事实标准。

import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class StringToBytesExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, 世界!";
        // 使用 UTF-8 编码将字符串转换为 byte[]
        byte[] utf8Bytes = str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("原始字符串: " + str);
        System.out.println("UTF-8 字节数组: " + java.util.Arrays.toString(utf8Bytes));
        System.out.println("字节数组长度: " + utf8Bytes.length); // H(1) e(1) ... (3) 世(3) 界(3) !(1) = 1+1+1+1+1+3+3+1 = 12
        // 验证：从字节数组再转回字符串
        String decodedStr = new String(utf8Bytes, StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println("解码后的字符串: " + decodedStr); // 应该和原始字符串一致
    }
}

输出:

原始字符串: Hello, 世界!
UTF-8 字节数组: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, -28, -72, -83, -27, -101, -67, 33]
字节数组长度: 12
解码后的字符串: Hello, 世界!

使用其他编码

根据你的需求，你也可以使用其他编码，ISO-8859-1（也叫 Latin-1）。

ISO-8859-1 的特点：

• 它是一种单字节编码，每个字符固定占 1 个字节。
• 它无法表示中文字符，所有非 ASCII 字符都会被替换为 。
• 一个非常重要的特性是：它是一种“无损”的编码转换，也就是说，byte[] -> ISO-8859-1 String -> byte[] 的过程是双向可逆的，不会丢失任何信息，这使得它有时被用作一种“二进制数据的字符串表示”的中间格式。

import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class StringToBytesExample_ISO {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, 世界!";
        // 使用 ISO-8859-1 编码
        byte[] isoBytes = str.getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1);
        System.out.println("原始字符串: " + str);
        System.out.println("ISO-8859-1 字节数组: " + java.util.Arrays.toString(isoBytes));
        System.out.println("字节数组长度: " + isoBytes.length); // 所有字符都占 1 个字节，长度为 10
        // 验证：从字节数组再转回字符串
        String decodedStr = new String(isoBytes, StandardCharsets.ISO_8859_1);
        System.out.println("解码后的字符串: " + decodedStr); // 中文字符会丢失，变成问号
    }
}

输出:

原始字符串: Hello, 世界!
ISO-8859-1 字节数组: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 63, 63, 33]
字节数组长度: 10
解码后的字符串: Hello, ?!?

使用 String.getBytes(String charsetName)（较旧）

在 Java 7 之前，没有 StandardCharsets，人们通常使用这个方法，通过传入一个编码名称的字符串（如 "UTF-8"）来指定编码。

语法:

byte[] bytes = str.getBytes("UTF-8");

缺点:

• 如果传入的编码名称无效，会抛出 UnsupportedEncodingException，需要你 try-catch 处理。
• 字符串形式的编码名不如 StandardCharsets 枚举类型安全（编译器无法检查）。

import java.io.UnsupportedEncodingException;
public class StringToBytesExample_Old {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, 世界!";
        try {
            // 使用旧的指定编码名称的方式
            byte[] bytes = str.getBytes("UTF-8");
            System.out.println("字节数组: " + java.util.Arrays.toString(bytes));
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

如果你的代码可以运行在 Java 7 或更高版本，优先使用 StandardCharsets，因为它更简洁、更安全。

总结与最佳实践

最佳实践：

1. 默认使用 UTF-8： 在绝大多数情况下，使用 String.getBytes(StandardCharsets.UTF_8) 是你的首选。
2. 明确编码： 在代码中始终显式地指定编码,不要依赖任何默认值。
3. 处理二进制数据： 如果你需要将字节数组视为一个“不可打印”的二进制流，并且希望它能被 String 安全地“包装”和“解包”（在网络传输中），使用 StandardCharsets.ISO_8859_1 是一个巧妙的技巧，因为它保证了 byte[] 和 String 之间的无损转换。