[Java源碼]Byte

此次咱們來看看Byte類的源代碼，基於 jdk1.8.0_181.jdk 版本 。

概要

Java的Byte類主要是對byte基本數據類型的封裝，有着一個字段存放着對應的byte數據值，另外提供了一些方法方便對byte進行相關的操做。

類定義

public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte> 複製代碼

Byte類帶有關鍵字final，也就是不能夠繼承的，另外繼承了Number類，實現了Comparable接口，也就是能夠進行比較。

屬性

public static final byte   MIN_VALUE = -128;

public static final byte   MAX_VALUE = 127;
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定義了Byte的範圍大小，因爲補碼的關係，負數會比正數多一個值，MIN_VALUE能取的值爲 -2**8，而MAX_VALUE能取的值爲2**8 - 1，具體原碼和補碼的邏輯，能夠參考下原碼、反碼、補碼的產生、應用以及優缺點有哪些？ - 知乎用戶的回答 - 知乎，我的以爲講解的不錯。

public static final int SIZE = 8;
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定義了byte值的二進制補碼格式的bit位數，固定8位。

public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;
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定義了byte值的二進制補碼格式的字節數，計算值固定爲1。

@SuppressWarnings("unchecked")
public static final Class<Byte>     TYPE = (Class<Byte>) Class.getPrimitiveClass("byte");
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獲取Byte的類信息，Byte.TYPE == byte.class，二者是等價的。

private final byte value;
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Byte由於是byte的包裝類，因此這裏包含了對應的byte基本類型數據的變量。

private static final long serialVersionUID = -7183698231559129828L;
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內部類

private static class ByteCache {
  private ByteCache(){}

  static final Byte cache[] = new Byte[-(-128) + 127 + 1];

  static {
    for(int i = 0; i < cache.length; i++)
      cache[i] = new Byte((byte)(i - 128));
  }
}
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這裏定義了一個靜態的嵌套類，內部定義了一個數組，大小爲-(-128)+127+1=256，包含了-128～127之間的值。靜態塊中初始化了數組的值。這裏補充一個知識點，Java類的加載順序，靜態變量/代碼塊 -> 非靜態變量/代碼塊 -> 構造方法，相同部分裏面是按照代碼順序進行加載，詳細的內容能夠自行搜索學習。

關於內部類的相關說明，能夠參考官方的文檔 Nested Classes 進行進一步的瞭解學習。

方法

構造方法

public Byte(byte value) {
  this.value = value;
}

public Byte(String s) throws NumberFormatException {
  this.value = parseByte(s, 10);
}

複製代碼

存在兩個對應的構造方法，一個傳入byte值，一個是傳入字符串解析，轉換成10進制整數處理（注意的是這個方法可能會拋出異常，須要注意處理），對應的解析方法下面介紹。

parseByte 方法

public static byte parseByte(String s, int radix) throws NumberFormatException {
  int i = Integer.parseInt(s, radix);
  if (i < MIN_VALUE || i > MAX_VALUE)
    throw new NumberFormatException(
    "Value out of range. Value:\"" + s + "\" Radix:" + radix);
  return (byte)i;
}

複製代碼

傳入字符串和進制數，調用了Integer.parseInt方法獲取轉換後的整數，判斷整數範圍是否符合Byte的範圍。若是是，強制轉換byte類型返回；否，拋出NumberFormatException異常。

public static byte parseByte(String s) throws NumberFormatException {
  return parseByte(s, 10);
}

複製代碼

存在一個單參數的parseByte方法，經過調用上面的方法實現，默認10進制數。

toString 方法

public static String toString(byte b) {
  return Integer.toString((int)b, 10);
}

public String toString() {
  return Integer.toString((int)value);
}

複製代碼

直接將byte類型值強制轉換成int，而後調用了Integer.toString方法進行操做。

valueOf 方法

public static Byte valueOf(byte b) {
  final int offset = 128;
  return ByteCache.cache[(int)b + offset];
}

複製代碼

對於byte類型參數，直接經過計算偏移量，讀取ByteCache內部類的靜態變量數組對應值來操做，提高了對應的空間和時間性能。

public static Byte valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {
  return valueOf(parseByte(s, radix));
}

public static Byte valueOf(String s) throws NumberFormatException {
  return valueOf(s, 10);
}

複製代碼

這兩個方法是針對string類型參數的，只是進制設定的問題。使用parseByte方法將字符串轉換成byte類型值，而後直接使用第一個valueOf方法操做。

decode 方法

public static Byte decode(String nm) throws NumberFormatException {
  int i = Integer.decode(nm);
  if (i < MIN_VALUE || i > MAX_VALUE)
    throw new NumberFormatException(
    "Value " + i + " out of range from input " + nm);
  return valueOf((byte)i);
}

複製代碼

針對字符串解碼，將字符串轉換成Byte類型值。主要邏輯是調用了Integer.decode方法獲取解碼後的數字，而後判斷對應返回是否符合byte要求，調用valueOf返回最終結果。

除去+/-符號，會根據實際狀況進行特定的解碼，默認會處理成十進制。0x,0X,#開頭的會處理成16進制，0開頭的會處理成8進制。

xxxValue 方法

public byte byteValue() {
  return value;
}

public short shortValue() {
  return (short)value;
}

public int intValue() {
  return (int)value;
}

public long longValue() {
  return (long)value;
}

public float floatValue() {
  return (float)value;
}

public double doubleValue() {
  return (double)value;
}

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經過強制類型轉換，擴大了原有值類型範圍，返回結果。

hashCode 方法

@Override
public int hashCode() {
  return Byte.hashCode(value);
}

public static int hashCode(byte value) {
  return (int)value;
}

複製代碼

直接返回了對應的int類型值，做爲其hashCode。

equals 方法

public boolean equals(Object obj) {
  if (obj instanceof Byte) {
    return value == ((Byte)obj).byteValue();
  }
  return false;
}

複製代碼

首先判斷傳入參數obj是否是Byte的實例，是的話比較二者的值是否相等；不然直接返回false。從這裏能夠看出來，咱們在使用時也不須要對傳入參數進行null == obj的判斷，能夠忽略。

compare 方法

public static int compare(byte x, byte y) {
  return x - y;
}

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比較二者的值，x小於y時返回負數，x等於y時返回0，x大於y時返回正數。

compareTo 方法

public int compareTo(Byte anotherByte) {
  return compare(this.value, anotherByte.value);
}

複製代碼

內部調用compare方法。

toUnsignedInt 方法

public static int toUnsignedInt(byte x) {
  return ((int) x) & 0xff;
}

複製代碼

將byte轉換成無符號整數。x強制轉換成int類型值，經過與0xff進行位運算，保留低8位值，高24位設置成0。總體結果，0和正數保持不變，負數等於原來的值 + 2**8。

toUnsignedLong 方法

public static long toUnsignedLong(byte x) {
  return ((long) x) & 0xffL;
}

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過程同上，只是long爲64位，低8位保持原值，高56位設置成0。

總結

經過閱讀源碼發現，Byte類大量使用了Integer的方法，另外使用了內部類、位運算等方式進行了必定的邏輯優化。本身在看的過程對於內部類，補碼，類的加載順序也加深了了解，繼續加油！

最後

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