Java中高效检查字节数组内半字节数值的方法

public class NibbleChecker {

    /**
     * 检查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大于9 (即A-F)，则立即返回 false。
     *
     * @param byteArray 待检查的字节数组
     * @return 如果所有半字节都小于等于9，则返回 true；否则返回 false。
     */
    public static boolean areAllNibblesDigits(byte[] byteArray) {
        // 对输入进行null检查，根据业务需求可以选择抛出异常或返回特定值
        if (byteArray == null) {
            // 假设空数组或null数组满足条件，或根据具体业务逻辑处理
            return true;
        }

        for (byte b : byteArray) {
            // 提取并检查高半字节 (High Nibble)
            // (b & 0xF0) 得到高4位的值，例如 0xA0, 0xB0, 0xC0 等。
            // 0x90 是 9 的高4位表示 (9 * 16)。
            // 如果高半字节的值大于 9，则 (b & 0xF0) 将大于 0x90。
            if ((b & 0xF0) > 0x90) {
                return false; // 发现大于9的高半字节
            }

            // 提取并检查低半字节 (Low Nibble)
            // (b & 0x0F) 得到低4位的值，例如 0x0A, 0x0B, 0x0C 等。
            // 0x09 是 9 的低4位表示。
            // 如果低半字节的值大于 9，则 (b & 0x0F) 将大于 0x09。
            if ((b & 0x0F) > 0x09) {
                return false; // 发现大于9的低半字节
            }
        }
        return true; // 所有半字节都小于或等于9
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 示例用法
        byte[] validArray = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89}; // 所有半字节都 <= 9
        byte[] invalidArray1 = {0x0A, 0x1B}; // 包含大于 9 的半字节 (低半字节)
        byte[] invalidArray2 = {(byte)0xA0, 0x09}; // 包含大于 9 的半字节 (高半字节)
                                                 // 注意：0xA0 在byte类型中是负数，但位运算结果是正数
        byte[] invalidArray3 = {0x9F}; // 包含大于 9 的半字节 (低半字节)
        byte[] emptyArray = {};

        System.out.println("Valid Array Check (0x01, 0x23, ...): " + areAllNibblesDigits(validArray));       // Expected: true
        System.out.println("Invalid Array 1 Check (0x0A, 0x1B): " + areAllNibblesDigits(invalidArray1)); // Expected: false
        System.out.println("Invalid Array 2 Check (0xA0, 0x09): " + areAllNibblesDigits(invalidArray2)); // Expected: false
        System.out.println("Invalid Array 3 Check (0x9F): " + areAllNibblesDigits(invalidArray3));       // Expected: false
        System.out.println("Empty Array Check: " + areAllNibblesDigits(emptyArray));                       // Expected: true
        System.out.println("Null Array Check: " + areAllNibblesDigits(null));                              // Expected: true (根据本示例的null处理)
    }
}