Java位掩碼控制權限與位運算符的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關Java位掩碼控制權限與位運算符的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

1. java 位掩碼

java 位掩碼，在java開發中很少有場景會用到掩碼，但是當系統中需要判斷某個對象是否有 某些權限時，可以通過位掩碼來做。

位掩碼 主要通過位運算，例如與(&)、非(~)、或(|)、異或(^)、移位(<<和>>)等來實現 權限判斷功能。

1.1 簡單介紹一下位運算符（計算均為二進制計算）

• << : 左移運算符，num << 1,相當于num乘以2

• >> : 右移運算符，num >> 1,相當于num除以2

• >>> : 無符號右移，忽略符號位，空位都以0補齊

• 異或(^ )： 一句話，相異為真 返回 boolean

• 與(&)： 只有兩位都為 1 則為真 ，0001 & 0101 也就是 0001

• 或(|)： 只要兩位有一位 為真則為真， 0001 | 0100，也就是0101

• 非(~)： 對自身取反。

    注意 非運算比較特殊 引用網上大神的解釋（如果看不懂就去翻翻計算機組成原理）在Java中，所有數據的表示方法都是以補碼的形式表示，如果沒有特殊說明，Java中的數據類型默認是int,int數據類型的長度是8位，一位是四個字節，就是32字節，32bit.
    比如：~37
    37 轉為二進制是100101

    補碼后為： 00000000 00000000 00000000 00100101
    取反為：   11111111 11111111 11111111 11011010

    因為高位是1，所以原碼為負數，負數的補碼是其絕對值的原碼取反，末尾再加1。
    因此，我們可將這個二進制數的補碼進行還原： 首先，末尾減1得反碼：11111111 11111111 11111111 11011001 其次，將各位取反得原碼：
00000000 00000000 00000000 00100110，此時二進制轉原碼為38
    所以~37 = -38.

2. 位掩碼控制權限

假設 在一個系統中，用戶有查詢(Select)、新增(Insert)、修改(Update)、刪除(Selete)四種權限使用掩碼 來控制和判斷這些權限。

代碼實現：

package com.us.basics;
/**
 * Created by yangyibo on 17/12/11.
 * 使用位掩碼的方式，只需要用一個大于或等于0且小于16的整數即可表示所有的16種權限的狀態。
 */
public class BitMask {
  public static int ADD = 1 << 0; //1*2的0次方 的二進制 0001
  public static int DELETE = 1 << 1; //1*2的1次方 的二進制 0010
  public static int UPDATE = 1 << 2; //1*2的2次方 的二進制 0100
  public static int SELECT = 1 << 3; //1*2的3次方 的二進制 1000
  // 當前狀態
  private int currentStatus;
  BitMask(int currentStatus) {
    this.currentStatus = currentStatus;
  }
  /**
   * 添加某個操作權限 通過或操作實現
   * @param more
   * @return
   */
  private BitMask append(int more) {
    currentStatus = currentStatus | more;
    return this;
  }
  /**
   * 除去某個操作權限 通過非操作 和 與操作共同實現
   * @param more
   * @return
   */
  private BitMask delete(int more) {
    // 如果非操作不好理解，可以理解為 減（－）操作也是可以的
    // currentStatus = currentStatus - more;
    currentStatus &= ~more;
    return this;
  }
  /**
   * 是否擁有某個權限 通過與運算判斷
   * @param more
   * @return
   */
  private boolean isPermission(int more) {
    return (currentStatus & more) > 0 ;
  }
  public static void main(String[] args) {
    BitMask bk = new BitMask(BitMask.DELETE);
    //添加權限
    bk.append(BitMask.ADD).append(BitMask.UPDATE);
    bk.delete(BitMask.ADD);
    // 判斷是否有 ADD 操作權限
    System.out.println(bk.isPermission(BitMask.ADD));
    test1();
  }
  /**
   * 測試與
   */
  public static void test1() {
    int a =5; //0101
    int b =6; //0110
    System.out.println(a&b); //輸出為 0100 為 4
  }
  /**
   * 測試或
   */
  public static void test2() {
    int a =5; //0101
    int b =6; //0110
    System.out.println(a|b); // 輸出為 0111 為 7
  }
  /**
   * 測試非 可以理解為從 a 中減去 b
   * ~5 取 5的補碼，正數的補碼 0101 ，為絕對值，其余位補零。然后取反 1010 ，最高位為 1 則為負數，然后取其補碼，負數的補碼是其絕對值的原碼取反 0101 ，然后末尾+1 0110 所以為－6
   * 非操作比較繞，可以理解為絕對值＋1 并取負數
   */
  public static void test3() {
    int a =5; //0101
    System.out.println(~a); // 輸出為 －6
  }
}

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