Java中的位掩码BitMask

    技术2024-11-09  12

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    预备知识JDK源码的使用日常工作中的使用

    预备知识

    Java常用的二进制位操作(左移、右移、无符号右移、加法、减法)

    JDK源码的使用

    最近在JDK源码中闲逛,无意中看到了java.lang.reflect.Modifier这个类,这个类很简单,都是些常量定义和判断方法,于是扒了扒代码实现的含义,我们就看个isPublic方法吧:

    /** * Return {@code true} if the integer argument includes the * {@code public} modifier, {@code false} otherwise. * * @param mod a set of modifiers * @return {@code true} if {@code mod} includes the * {@code public} modifier; {@code false} otherwise. */ public static boolean isPublic(int mod) { return (mod & PUBLIC) != 0; } /** * The {@code int} value representing the {@code public} * modifier. */ public static final int PUBLIC = 0x00000001; /** * The {@code int} value representing the {@code static} * modifier. */ public static final int STATIC = 0x00000008; /** * The {@code int} value representing the {@code final} * modifier. */ public static final int FINAL = 0x00000010;

    我们再来看看使用Modifier类的java.lang.Class类中的几个方法:

    public boolean isAnnotation() { return (getModifiers() & ANNOTATION) != 0; } public boolean isEnum() { // An enum must both directly extend java.lang.Enum and have // the ENUM bit set; classes for specialized enum constants // don't do the former. return (this.getModifiers() & ENUM) != 0 && this.getSuperclass() == java.lang.Enum.class; }

    可以看到Class的getModifier()方法返回的整形值又能判断当前类是否是Enum,又能判断是否是Annotation。

    Modifier中定义了很多modifier的值,这些值都很有规律,从前往后依次都是2的n次方的16进制表示,也就是二进制的1每次左移的结果。最后的效果就是不同类型的modifier都在二进制形式的值中占一位。 比如:

    PUBLIC: 0x00000001,二进制:0001 PRIVATE: 0x00000002,二进制:0010 PROTECTED:0x00000004,二进制:0100 STATIC: 0x00000008,二进制:1000

    如果想表示一个类既是public又是static的时候,这时候getModifier()方法就会返回1001也就是整形9,而我们可以通过9的二进制表示来做位运算,就是文章开头的函数:

    public static boolean isPublic(int mod) { return (mod & PUBLIC) != 0; }

    这时候传入的mod为9,也就是1001,而public修饰符定义的值为0001,这两者做与运算的时候返回就是0001,该结果不为0,即当前方式是有public修饰符的。

    至此,这种由单个值表示多种状态的方式就叫做Java中的位掩码。

    日常工作中的使用

    例如,在一个系统中,用户一般有查询(Select)、新增(Insert)、修改(Update)、删除(Delete)四种权限,四种权限有多种组合方式,也就是有16中不同的权限状态(2的4次方)。

    一般情况下会想到用四个boolean类型变量来保存:

    public class Permission { // 是否允许查询 private boolean allowSelect; // 是否允许新增 private boolean allowInsert; // 是否允许删除 private boolean allowDelete; // 是否允许更新 private boolean allowUpdate; }

    但是如果使用位掩码的话,就可以用和Modifier类相似的方式了(1表示允许,0表示不允许):

    public class NewPermission { public static final int ALLOW_SELECT = 1 << 0; // 0001 public static final int ALLOW_INSERT = 1 << 1; // 0010 public static final int ALLOW_UPDATE = 1 << 2; // 0100 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,比如当前只有select(0001),增加insert(0010) // 0001 // 0010 | // 0011 = 即可以select也可以insert public void enable(int permission) { flag |= permission; } // 删除一项或多项权限,比如当前可以select、insert(0011),去掉insert() // 0010 // 1101 ~ // 0011 & // 0001 = 即只可以select了 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; } }

    今天分享的就是这样一个小细节,希望对大家有帮助。

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