位运算
位运算:由于计算机数据都是以二进制的形式储存的,位运算就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作的运算。例如与(&)、非(~)、或(|)、异或(^)、移位(<<和>>)等。
位运算的用途很广,原因不仅是运算速度快,而且可以表示的方式也很灵活。
下面通过一个例子,说明位运算在项目中的使用方法。
示例介绍
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。
并且,四种权限有多种组合方式,有16种不同的状态(2^4)。
一般情况下:Permission
C语言会使用结构体封装,并且在结构体里面用四个布尔变量来保存不同的权限。
代码如下所示:
#define Bool int #define TRUE 1 #define FALSE 0 struct Permission { Bool allowSelect; Bool allowInsert; Bool allowDelete; Bool allowUpdate; };
权限赋予方式如下所示,设置不同的权限需要对相应的属性进行设置。
setAllowSelect(true); setAllowInsert(true); setAllowUpdate(false); setAllowDelete(false);
使用位运算:NewPermission
接下来使用位运算的方式对权限进行设置,每个权限使用一个二进制位来表示。
并且,0表示无此权限,1表示有此权限。
#define ALLOW_SELECT = 1<<0; #define ALLOW_INSERT = 1<<1; #define ALLOW_UPDATE = 1<<2; #define ALLOW_DELETE = 1<<3; static int flag;
// 设置新的权限 void set_permission(int permission) { flag = permission; }
// 赋予一项或多项权限 void enable(int permission) { flag |= permission; }
// 收回一项或多项权限 void disable(int permission) { flag &= ~permission; }
// 检查是否有某种权限 int is_allow(int permission) { return ((flag & permission) == permission); }
// 检查是否没有某种权限 int is_not_allow(int permission) { return ((flag & permission) == 0); }
// 检查是否只有某种权限 int is_only_allow(int permission) { return (flag == permission); }
权限赋予方式如下所示,设置不同的权限需要对相应的属性进行设置。
set_permission(ALLOW_SELECT);
enable(ALLOW_DELETE|ALLOW_UPDATE);
disable(ALLOW_DELETE);
位运算权限赋值规则
通过下面表格的方式,说明不同二进制位表示不同的权限。
以上代码中,用4个常量表示每个二进制位代码的权限。
flag 删除 修改 新增 查询 1(0001) 0 0 0 1 只允许查询(即等于ALLOW_SELECT) 2(0010) 0 0 1 0 只允许新增(即等于ALLOW_INSERT) 4(0100) 0 1 0 0 只允许修改(即等于ALLOW_UPDATE) 8(1000) 1 0 0 0 只允许删除(即等于ALLOW_DELETE) 3(0011) 0 0 1 1 只允许查询和新增 0 0 0 0 0 四项权限都不允许 15(1111) 1 1 1 1 四项权限都允许
例如:
ALLOW_SELECT = 1 << 0 转成二进制就是0001,二进制第一位表示Select权限。
ALLOW_INSERT = 1 << 1 转成二进制就是0010,二进制第二位表示Insert权限。
private int flag存储了各种权限的启用和停用状态,相当于代替了Permission中的四个boolean类型的变量。
用flag的四个二进制位来表示四种权限的状态,每一位的0和1代表一项权限的启用和停用,下面列举了部分状态表示的权限:
使用位掩码的方式,只需要用一个大于或等于0且小于16的整数即可表示所有的16种权限的状态。
此外,还有很多设置权限和判断权限的方法,需要用到位运算,例如:
public void enable(int permission) { flag |= permission; // 相当于flag = flag | permission; }
调用这个方法可以在现有的权限基础上添加一项或多项权限。
添加一项Update权限:
permission.enable(NewPermission.ALLOW_UPDATE);
假设现有权限只有Select,也就是flag是0001。执行以上代码,flag = 0001 | 0100,也就是0101,便拥有了Select和Update两项权限。
添加Insert、Update、Delete三项权限:
permission.enable(NewPermission.ALLOW_INSERT | NewPermission.ALLOW_UPDATE | NewPermission.ALLOW_DELETE);
NewPermission.ALLOW_INSERT | NewPermission.ALLOW_UPDATE | NewPermission.ALLOW_DELETE运算结果是1110。假设现有权限只有Select,也就是flag是0001。flag = 0001 | 1110,也就是1111,便拥有了这四项权限,相当于添加了三项权限。
上面的设置如果使用最初的Permission类的话,就需要下面三行代码:
permission.setAllowInsert(true); permission.setAllowUpdate(true); permission.setAllowDelete(true);
二者对比
设置仅允许Select和Insert权限
Permission
permission.setAllowSelect(true); permission.setAllowInsert(true); permission.setAllowUpdate(false); permission.setAllowDelete(false);
NewPermission
permission.setPermission(NewPermission.ALLOW_SELECT | NewPermission.ALLOW_INSERT);
判断是否允许Select和Insert、Update权限
Permission
if (permission.isAllowSelect() && permission.isAllowInsert() && permission.isAllowUpdate())
NewPermission
if (permission. isAllow (NewPermission.ALLOW_SELECT | NewPermission.ALLOW_INSERT | NewPermission.ALLOW_UPDATE))
判断是只否允许Select和Insert权限
Permission
if (permission.isAllowSelect() && permission.isAllowInsert() && !permission.isAllowUpdate() && !permission.isAllowDelete())
NewPermission
if (permission. isOnlyAllow (NewPermission.ALLOW_SELECT | NewPermission.ALLOW_INSERT))
二者对比可以感受到MyPermission位掩码方式相对于Permission的优势,可以节省很多代码量,位运算是底层运算,效率也非常高,而且理解起来也很简单。
一些用到位掩码的源代码
java.lang.reflect.Modifier
在Java反射中,java.lang.reflect.Modifier是用来判断类、成员变量、方法等包含的修饰符。在Modifier的源代码中可以看到:
public static final int PUBLIC = 0x00000001; public static final int PRIVATE = 0x00000002; public static final int PROTECTED = 0x00000004; public static final int STATIC = 0x00000008; public static final int FINAL = 0x00000010; public static final int SYNCHRONIZED = 0x00000020; // ...... public static boolean isProtected(int mod) { return (mod & PROTECTED) != 0; } public static boolean isStatic(int mod) { return (mod & STATIC) != 0; }
android.text.util.Linkify
在Android开发中,Linkify可以设置文本中的地址、电话、邮箱等是否支持点击链接:
Linkify.addLinks(textView, Linkify.WEB_URLS | Linkify.EMAIL_ADDRESSES);
android.text.util.Linkify部分源码:
public static final int WEB_URLS = 0x01; public static final int EMAIL_ADDRESSES = 0x02; public static final int PHONE_NUMBERS = 0x04; public static final int MAP_ADDRESSES = 0x08; public static final int ALL = WEB_URLS | EMAIL_ADDRESSES | PHONE_NUMBERS | MAP_ADDRESSES; public static final boolean addLinks(Spannable text, int mask) { if (mask == 0) { return false; } URLSpan[] old = text.getSpans(0, text.length(), URLSpan.class); for (int i = old.length - 1; i >= 0; i--) { text.removeSpan(old[i]); } ArrayListlinks = new ArrayList (); if ((mask & WEB_URLS) != 0) { gatherLinks(links, text, Patterns.WEB_URL, new String[] { "http://", "https://", "rtsp://" }, sUrlMatchFilter, null); } if ((mask & EMAIL_ADDRESSES) != 0) { gatherLinks(links, text, Patterns.EMAIL_ADDRESS, new String[] { "mailto:" }, null, null); } if ((mask & PHONE_NUMBERS) != 0) { gatherLinks(links, text, Patterns.PHONE, new String[] { "tel:" }, sPhoneNumberMatchFilter, sPhoneNumberTransformFilter); } if ((mask & MAP_ADDRESSES) != 0) { gatherMapLinks(links, text); } pruneOverlaps(links); if (links.size() == 0) { return false; } for (LinkSpec link: links) { applyLink(link.url, link.start, link.end, text); } return true; }