Java字节数组半字节（Nibble）合法性快速校验指南

public static boolean checkByteArrayDigitsInitial(byte[] byteArray) {
    for (int i : byteArray) {
        // 注意：Java的byte是带符号的，转换为int时可能会有符号扩展问题
        // 但对于0x00-0xFF范围内的正数，直接比较通常没问题
        if ((i / 16) > 0x09 || (i % 16) > 0x09) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

public static boolean checkByteArraySimple(byte[] arr) {
    for (byte b : arr) {
        // 错误：这只检查整个字节的值，而不是其半字节
        if (b > 0x09) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

public class NibbleValidator {

    /**
     * 高效校验字节数组中每个字节的半字节（Nibble）是否都小于或等于9。
     * 如果任何一个半字节的值大于9（即十六进制A到F），则返回false。
     *
     * @param byteArray 要校验的字节数组。
     * @return 如果所有半字节都合法（<=9），则返回true；否则返回false。
     */
    public static boolean checkNibblesEfficiently(byte[] byteArray) {
        if (byteArray == null) {
            return true; // 或者抛出IllegalArgumentException，取决于业务需求
        }

        for (byte b : byteArray) {
            // 提取高4位（上半字节）
            // b & 0xF0 会将低4位清零，只保留高4位。
            // 例如，如果 b = 0xA1 (1010 0001)，则 (b & 0xF0) = 0xA0 (1010 0000)
            if ((b & 0xF0) > 0x90) { // 检查高4位是否大于9 (0x90)
                return false;
            }

            // 提取低4位（下半字节）
            // b & 0x0F 会将高4位清零，只保留低4位。
            // 例如，如果 b = 0xA1 (1010 0001)，则 (b & 0x0F) = 0x01 (0000 0001)
            if ((b & 0x0F) > 0x09) { // 检查低4位是否大于9 (0x09)
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 示例数据
        byte[] validArray1 = {0x00, 0x01, 0x09, 0x12, 0x89}; // 所有半字节都 <= 9
        byte[] validArray2 = {}; // 空数组应为true
        byte[] invalidArray1 = {0x0A, 0x01}; // 0xA0 的高半字节是 A (>9)
        byte[] invalidArray2 = {0x01, 0x1B}; // 0x1B 的低半字节是 B (>9)
        byte[] invalidArray3 = {(byte) 0xF0}; // 0xF0 的高半字节是 F (>9)
        byte[] invalidArray4 = {(byte) 0xAF}; // 0xAF 的高半字节是 A (>9)，低半字节是 F (>9)

        System.out.println("Valid Array 1: " + checkNibblesEfficiently(validArray1)); // Expected: true
        System.out.println("Valid Array 2 (empty): " + checkNibblesEfficiently(validArray2)); // Expected: true
        System.out.println("Invalid Array 1 (0xA0): " + checkNibblesEfficiently(invalidArray1)); // Expected: false
        System.out.println("Invalid Array 2 (0x1B): " + checkNibblesEfficiently(invalidArray2)); // Expected: false
        System.out.println("Invalid Array 3 (0xF0): " + checkNibblesEfficiently(invalidArray3)); // Expected: false
        System.out.println("Invalid Array 4 (0xAF): " + checkNibblesEfficiently(invalidArray4)); // Expected: false
    }
}