什麼？你還不會用位運算來操做狀態？

回顧

首先來回顧一下位運算，什麼是位運算呢？

位運算就是直接對整數在內存中的二進制位進行操做。

在 Java 語言中，位運算有以下這些：

• 左移（<<）。

• 右移（>>）。

• 無符號右移（>>>）。

• 與（&）。

• 或（|）。

• 非（~）。

• 異或（^）。

在本篇文章中，咱們所須要用到的有以下幾個（其餘的後續文章再講）：

• &（與運算）：只有當兩方都爲 true 時，結果纔是 true，不然爲 false。

• |（或運算）：只要當一方爲 true 時，結果就是 true，不然爲 false。

• ^（異或運算）：只要兩方不一樣，結果就是 true，不然爲 false。

以 true、false 爲例：

true & true  = true

true & false = false



true | false = true;

false | false = false;



true ^ true = false;

true ^ false = true;

複製代碼

以數字運算爲例：

6 & 4 = ?

6 | 4  = ?

6 ^ 4 = ?

複製代碼

當以數字運算時，咱們首先須要知道這些數字的二進制，假設 6 是 int 類型，那麼其二進制以下：

00000000 00000000 00000000 00000110

複製代碼

在 Java 中，int 佔了 4 個字節（Byte），一個字節呢又等於 8 個 Bit 位。因此 int 類型的二進制表現形式如上。

在這裏爲方便講解，直接取後 8 位：00000110。

4 的二進制碼以下：

00000100

複製代碼

在二進制碼中，1 爲 true，0 爲 false，根據這個，咱們再來看看 6 & 4 的運算過程：

00000110

    00000100

    -----------

    00000100

複製代碼

對每位的數進行運算後，結果爲 4。

再來看看 | 運算：

6 | 4 = ?

複製代碼

6 和 4 的二進制上面已經說了：

00000110

    00000100

    -----------

    00000110


複製代碼

能夠發現最後的結果是 6。

最後再來看看 ^ 運算：

6 ^ 4 = ?

複製代碼

00000110

    00000100

    -----------

    00000010

複製代碼

結果是 2。

應用

經過上面的例子，咱們已經回顧了 & 、 | 以及 ^ 運算。如今來將它應用到實際的應用中。

假如咱們如今要定義一我的的模型，這我的可能會包含有多種性格，好比說什麼樂觀型、內向型啦...

要是想要知道他包含了哪一種性格，那麼咱們該如何判斷呢？

可能在第一時間會想到：

if(這我的是樂觀性){

    ....

}else if(這我的是內向型){

    ...

}

複製代碼

那麼若是有不少種性格呢？一堆判斷寫起來真的是很要命..

下面就來介紹一種更簡單的方式。首先來定義一組數：

public static final int STATUS_NORMAL     = 0;
public static final int STATUS_OPTIMISTIC = 1;
public static final int STATUS_OPEN       = 2;
public static final int STATUS_CLOSE      = 4;
複製代碼

把它們轉換爲二進制：

0000 0000 0000 0000
0000 0000 0000 0001
0000 0000 0000 0010
0000 0000 0000 0100
複製代碼

發現其中二進制的規律沒有？都是 2 的次冪，而且二進制都只有一個爲 1 位，其餘都是 0 ！

而後再來定義一個變量，用於存儲狀態（默認值是 0）：

private static int mStatus = STATUS_NORMAL;
複製代碼

當咱們要保存狀態時，直接用 | 運算便可：

mStatus |= STATUS_OPTIMISTIC;
複製代碼

保存的運算過程以下：

00000000

                    執行 | 運算（只要有 1 則爲 1）

    00000001

    -----------

    00000001 = 1

複製代碼

至關於就把這個 1 存儲到 0 的二進制當中了。

那麼若是要判斷 mStatus 中是否有某個狀態呢？使用 & 運算：

System.out.println((mStatus & STATUS_OPTIMISTIC) != 0);// true，表明有它
複製代碼

計算過程以下：

00000001

                   執行 & 運算（都爲 1 才爲 1）

    00000001

    -----------

    00000001 = 1

複製代碼

再來判斷一個不存在的狀態 mStatus & STATUS_OPEN：

System.out.println((mStatus & STATUS_OPEN) != 0);// false，表明沒有它
複製代碼

計算過程以下：

00000001

    00000010

    -----------

    00000000 = 0

複製代碼

能夠發現，由於 STATUS_OPEN 這個狀態的二進制位，1 的位置處，mStatus 的二進制並無對於的 1，而又由於其餘位都是 0，致使所有歸 0，計算出來的結果天然也就是 0 了。

這也就是爲何定義狀態的數字中，是 一、二、4 這幾位數了，由於他們的特定就是二進制只有一個爲 1 的位，其餘位都是 0，並同其餘數位 1 的位不衝突。

若是換成其餘的數，就會有問題了。好比說 3：

mStatus |= 3

複製代碼

計算過程：

00000000

    00000011

    -----------

    00000011 = 3

複製代碼

運算完畢，這時候 mStatus 中已經存儲了 3 這個值了，咱們再來判斷下是否存在 2：

System.out.println((mStatus & 2) != 0);// true，表明有它，可是實際上是沒有的
複製代碼

00000011

    00000010

    -----------

    00000010 = 2

複製代碼

結果是 true，可是其實咱們只存儲了 3 到 mStatus 中，結果確定是錯誤的。

因此咱們在定義的時候，必定不要手滑定義錯了數字。

存儲和判斷已經說了，那麼如何取出呢？這時候就要用到 ^ 運算了。

假如如今 mStatus 中已經存儲了 STATUS_OPTIMISTIC 狀態了，要把它給取出來，這樣寫便可：

mStatus ^= STATUS_OPTIMISTIC

複製代碼

其中的運算過程：

00000001

                    執行 ^ 運算，兩邊不相同，則爲 true

    00000001

    -----------

    00000000

複製代碼

能夠看到狀態又回到了最初沒有存儲 STATUS_OPTIMISTIC 狀態的時候了。

最後再來看一個取出的例子，此次是先存儲兩個狀態，而後再取出其中一個：

mStatus |= STATUS_OPTIMISTIC

mStatus |= STATUS_OPEN

複製代碼

存儲完後，mStatus 的二進制爲：

00000011

複製代碼

再來取出 STATUS_OPEN 這個狀態：

mStatus ^= STATUS_OPEN

複製代碼

運算過程：

00000011

00000010

-----------

00000001

複製代碼

mStatus 如今就只有 STATUS_OPTIMISTIC 的狀態了。

總結

經過 |、^、& 運算，咱們能夠很方便快捷的對狀態值進行操做。固然，位運算的應用不只限於狀態值，知道了其中的二進制運算原理後，還有更多的其餘應用場景，等着你去發現。