Java位运算基础及应用

1. 位运算基础

1、位运算是针对整数的二进制进行的位移操作
2、整数 32位 , 正数符号为0，负数符号为1。十进制转二进制 不足32位的，最高位补符号位，其余补零
3、在Java中，整数的二进制是以补码的形式存在的
4、位运算计算完，还是补码的形式，要转成原码，再得出十进制值
5、正数：原码=反码=补码 负数：反码=原码忽略符号位取反, 补码=反码+1

例如：十进制4 转二进制在计算机中表示为（补码） 00000000 00000000 00000000 00000100

例如：十进制-4 转二进制在计算机中表示为（补码） 11111111 11111111 11111111 11111100

负数转二进制过程（以-4为例）

原码：10000000 00000000 00000000 00000100（转二进制，最高位为符号位）  
反码：11111111 11111111 11111111 11111011（符号位不变，其余取反）  
补码：11111111 11111111 11111111 11111100（反码+1）

-4 << 1 计算过程

-4 补码  11111111 11111111 11111111 11111100  
左移一位 11111111 11111111 11111111 11111000 （这时候还是补码）
# 如果最高位符号位为0，就不需要继续操作了，因为正数的补码=原码，如果最高位是1，继续往下走
转成反码 11111111 11111111 11111111 11110111 （补码-1）  
转成原码 10000000 00000000 00000000 00001000 （忽略符号位取反）  
转十进制 -8 

• 左移（ << ） 整体左移，右边空出位补零，左边位舍弃 （-4 << 1 = -8）
• 右移（ >> ） 整体右移，左边空出位补零或补1（负数补1，整数补0），右边位舍弃 （-4 >> 1 = -2）
• 无符号右移（ >>> ）同>>,但不管正数还是负数都左边位都补0 （-4 >>> 1 = 2147483646）
• 与（ & ）每一位进行比较，两位都为1，结果为1，否则为0（-4 & 1 = 0）
• 或（ | ）每一位进行比较，两位有一位是1，结果就是1（-4 | 1 = -3）
• 非（ ~ ） 每一位进行比较，按位取反（符号位也要取反）（~ -4 = 3）
• 异或（ ^ ）每一位进行比较，相同为0，不同为1（^ -4 = -3）

2. 位运算的应用

public class NewPermission {
        // 是否允许查询，二进制第1位，0表示否，1表示是
        public static final int ALLOW_SELECT = 1 << 0; // 0001

        // 是否允许新增，二进制第2位，0表示否，1表示是
	public static final int ALLOW_INSERT = 1 << 1; // 0010

	// 是否允许修改，二进制第3位，0表示否，1表示是
	public static final int ALLOW_UPDATE = 1 << 2; // 0100

	// 是否允许删除，二进制第4位，0表示否，1表示是
	public static final int ALLOW_DELETE = 1 << 3; // 1000

	// 存储目前的权限状态
	private int flag;

	/**
	 *  重新设置权限
	 */
	public void setPermission(int permission) {
		flag = permission;
	}

	/**
	 *  添加一项或多项权限
	 */
	public void enable(int permission) {
		flag |= permission;
	}

	/**
	 *  删除一项或多项权限
	 */
	public void disable(int permission) {
		flag &= ~permission;
	}

	/**
	 *  是否拥某些权限
	 */
	public boolean isAllow(int permission) {
		return (flag & permission) == permission;
	}

	/**
	 *  是否禁用了某些权限
	 */
	public boolean isNotAllow(int permission) {
		return (flag & permission) == 0;
	}

	/**
	 *  是否仅仅拥有某些权限
	 */
	public boolean isOnlyAllow(int permission) {
		return flag == permission;
	}
}

添加Insert、Update、Delete三项权限

permission.enable(NewPermission.ALLOW_INSERT 
    | NewPermission.ALLOW_UPDATE | NewPermission.ALLOW_DELETE);

判断是否允许Select和Insert、Update权限

if (permission. isAllow (NewPermission.ALLOW_SELECT 
    | NewPermission.ALLOW_INSERT | NewPermission.ALLOW_UPDATE)) 

判断是只否允许Select和Insert权限

if (permission. isOnlyAllow (NewPermission.ALLOW_SELECT | NewPermission.ALLOW_INSERT))

也可以优化为Enum方式

public class Text {

    public enum Style {
        BOLD, ITALIC, UNDERLINE, STRIKETHROUGH
    }

    public void applyStyles(Set<Style> styles) {
        System.out.println(styles);
    }
}