Java中的数据类型，不同进制之间的转换，位运算

1，计算机中的存储单位 bit和byte

• 计算机就是一系列的电路开关，每个开关存在两种状态开和关，如果电路是开着的它的值就是1，关就是0。
• 一个1或者0存储为一个bit（比特），它是计算机中最小的存储单位。
• 计算机中最基本的存储单元是byte（字节），每个字节由8个比特组成。
• 存储单位的换算：
  单位 换算
  千字节 KB 1024B
  兆字节 MB 1024KB
  千兆字节 GB 1024MB
  万亿字节 TB 1024GB

2，Java中的数据类型

• 基本数据类型
  • 数值型
    • 整数型
      • byte 1个字节 表示范围-128–127
      • short 2个字节 表示范围 -32768–32767
      • int 4个字节 表示范围 -2的31次方 – 2的31次方 （约21亿）
      • long 8个字节 -2的63次方 – 2的63次方
        • 范围小的转为范围大的 ，精度不会丢失，范围大的转换为范围小的，，如果在数值在范围小的类型的表示范围内精度不会丢失，超过会造成精度丢失。
    • 浮点型
      • float 4个字节
      • double 8个字节
  • 字符型
    • char 2个字节
  • 布尔型
    • boolean 1个字节
• 引用数据类型
  • 类（Class）
  • 数组(array)
  • 接口(interface)

3，Java中的位运算

1，Java中的位运算

名称 符号 运算结果
左移 << 空位补0，被移除的高位丢弃，空缺位补0。如果第一个1的高位没有移出，左移一位相当于乘以2；
右移 >> 被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0，最高位是1，空缺位补1， 右移一位相当于除以2，如果最高位是0，右移一位相当于除以2；
无符号右移 >>> 被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补；
按位或 | 二进制位进行|运算，只有0|0返回0，1其他都返回1，按位或后数值变大，与0或还是本身；
按位与 & 二进制位进行&运算，只有1&1时结果是1，否则是0;按位与后数值变小，与-1与后还是本身；
异或 ^ 相同位上的位相同则返回0，不同则返回1，结果变大或者变小；
取反 ~ 正数取反，各二进制码按补码各位取反，负数取反，各二进制码按补码各位取反，取反后的值为其+1后取反，，即3按位取反后值为-4；

2，在Java中将基本数据类型转换为byte[ ] 数组（字节数组），以int类型位例；

    public static byte[] IntegerToByteArray4(Integer num){

        byte[] bytes = new byte[4];
        log.debug("需要转换为四字节数组的数字:{}, 此数字的16进制表示为:{}", num, Integer.toHexString(num));

        bytes[0] = (byte) (num >> 24);
        bytes[1] = (byte) (num >> 16);
        bytes[2] = (byte) (num >> 8);
        bytes[3] = (byte) (num | 0x00);
        return bytes;
    }


    public static byte[] getBytesX(int data) {
        byte[] bytes = new byte[4];
        bytes[0] = (byte) ((data & 0xff000000) >> 24);
        bytes[1] = (byte) ((data & 0xff0000) >> 16);
        bytes[2] = (byte) ((data & 0xff00) >> 8);
        bytes[3] = (byte) (data & 0xff);
        return bytes;
    }

在上面demo中，，将int转换为byte[]数组的运算结果相同，，getBytesX工具类转换时先将int数据和0xff000000进行与运算，最高的8位和0xff进行与运算后最高位其实没有变化，，然后在右移24位，，将最高的8位封装到byte[0]中，而IntegerToByteArray4工具类中没有进行位运算，直接进行位移，两个结果相同。

图解（因为图放不下32个格，画了20个代替，只看前8位，后面的道理相同）

0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

右移24位后的后前8位变成后8位，将后八位放的byte[0]的位置；