Java中高效校验字节数组半字节（Nibble）值是否超限的技巧

// 示例：用户最初的思路
for (int i : byteArray) {
    // i/16 得到高位半字节（例如 0xA1 / 16 = 10，即0xA）
    // i%16 得到低位半字节（例如 0xA1 % 16 = 1，即0x1）
    if (i / 16 > 0x09 || i % 16 > 0x09) {
        return false; // 存在半字节大于9
    }
}

// 示例：字符串转换思路
for (byte b : byteArray) {
    String hex = String.format("%02X", b); // 将字节转换为两位十六进制字符串
    char highNibbleChar = hex.charAt(0);
    char lowNibbleChar = hex.charAt(1);

    if (!Character.isDigit(highNibbleChar) || !Character.isDigit(lowNibbleChar)) {
        return false; // 存在非数字字符（即A-F）
    }
}

/**
 * 字节半字节校验器
 */
public class ByteNibbleValidator {

    /**
     * 检查字节数组中的每个字节，确保其两个半字节（nibble）的值都不大于9。
     * 例如，0x12是有效的（1和2都不大于9），0xA1是无效的（A大于9），0x1B也是无效的（B大于9）。
     *
     * @param byteArray 待检查的字节数组
     * @return 如果所有半字节的值都小于等于9，则返回true；否则返回false。
     */
    public static boolean validateNibbles(byte[] byteArray) {
        // 处理空数组或null输入
        if (byteArray == null || byteArray.length == 0) {
            // 根据业务需求，可以返回true（空数组视为有效）或false，
            // 或者抛出IllegalArgumentException。这里选择返回true。
            return true;
        }

        for (byte b : byteArray) {
            // 检查高位半字节 (Most Significant Nibble - MSN)
            // (b & 0xF0) 提取高4位，例如 0xA1 & 0xF0 = 0xA0
            // 如果高4位的值大于 0x90 (即 0xA0, 0xB0, ..., 0xF0)，则表示高位半字节大于9
            if ((b & 0xF0) > 0x90) {
                return false;
            }

            // 检查低位半字节 (Least Significant Nibble - LSN)
            // (b & 0x0F) 提取低4位，例如 0xA1 & 0x0F = 0x01
            // 如果低4位的值大于 0x09 (即 0x0A, 0x0B, ..., 0x0F)，则表示低位半字节大于9
            if ((b & 0x0F) > 0x09) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 有效的字节数组示例
        byte[] validArray = new byte[] {0x00, 0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x99};
        // 无效的字节数组示例 (高位半字节大于9)
        byte[] invalidArray1 = new byte[] {0x00, (byte)0xA1, 0x02}; // 高位A > 9
        // 无效的字节数组示例 (低位半字节大于9)
        byte[] invalidArray2 = new byte[] {0x00, 0x1B, 0x02}; // 低位B > 9
        // 无效的字节数组示例 (高位和低位半字节都大于9)
        byte[] invalidArray3 = new byte[] {0x00, (byte)0xFF, 0x02}; // 高位F > 9, 低位F > 9
        // 空数组示例
        byte[] emptyArray = new byte[] {};
        // null数组示例
        byte[] nullArray = null;

        System.out.println("Valid Array Check: " + validateNibbles(validArray));       // 预期: true
        System.out.println("Invalid Array 1 Check: " + validateNibbles(invalidArray1)); // 预期: false
        System.out.println("Invalid Array 2 Check: " + validateNibbles(invalidArray2)); // 预期: false
        System.out.println("Invalid Array 3 Check: " + validateNibbles(invalidArray3)); // 预期: false
        System.out.println("Empty Array Check: " + validateNibbles(emptyArray));       // 预期: true
        System.out.println("Null Array Check: " + validateNibbles(nullArray));         // 预期: true
    }
}