JDK源碼-Byte類

上節我們介紹過JDK源碼-Boolean類
本節我們介紹Byte類，Byte類主要的作用就是對基本類型byte進行封裝，提供了一些處理byte類型的方法，比如byte到String類型的轉換方法或String類型到byte類型的轉換方法。
java的基本數據類型byte、short、int、long、float、double、char所佔的字節長度分別爲1、2、4、8、4、8、2。byte即字節的意思，1個字節=8bit，以二進制補碼錶示的整數，值域被定義爲-128~127，通常在讀取文件時需要用字節數組來保存文件內容。byte數組也常被用作緩衝器，接收文件內容。

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一、實現接口

Byte類繼承了Number類，並且實現了Comparable接口，

public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte>

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二、值域

byte爲1個字節，即8位，最高位是符號位，byte的最大正數就是 01111111（最高位必須是0），也就是 127。最小值10000000，取反：01111111 加1得到 10000000 最後得到 -128。被final修飾說明不可變;

    public static final byte   MIN_VALUE = -128;
    public static final byte   MAX_VALUE = 127;

爲什麼不是 -128 到 128呢？
運算規則：
正數的最高位都是 0 ，正數的值：二進制表示的值。
負數的最高位都是 1 ，負數的值：取反後加1 然後加個負號得到得值。
8位的二進制來說明一下此規則：比如：00000001。最高位是0 爲正數 ，那麼表示的就是 十進制的 1。
再比如：10000001.最高位是1 爲負數，值是多少？取反得到 01111110 加1 得到 01111111 ，那麼值爲 -127

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三、構造方法

包含兩種構造函數，分別可以傳入byte和String類型，通過傳byte數據來構造對象和傳字符串數據來創建對象，它是通過調用parseByte方法進行轉換的，轉換邏輯見下面的parseByte(s, 10)方法。

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

用來存放Byte對象那byte對應的值。

private final byte value;

用來表示於二進制補碼形式的byte值的位數，值爲8

public static final int SIZE = 8;

用來表示於二進制補碼形式的byte值的字節數，值爲1

public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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四、常用方法

toString(byte b)

內部調用了Integer.toString(int i, int radix)方法返回String類型字符串

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

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ByteCache內部類

ByteCache是Byte的一個內部類，它包含了byte所有可能值的Byte數組，對於byte來說它的可能值就是從-128到127，一共256個，所以我們只需要實例化256個Byte對象就可以表示所有可能的byte。在靜態代碼塊中創建了這256個對象放到cache數組中，靜態代碼塊在類一加載的時候就會執行，而且這些都是靜態且final的，避免重複的實例化和回收。

	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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valueOf(byte b)

因爲ByteCache包含了所有byte可能值的Byte對象，直接從ByteCache的數組中獲取對應的Byte對象即可。數組下標是從0開始的不包含負數，因此加上一個offset=128來取得數組對應位置的元素值

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

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valueOf(String s, int radix)

此方法先調用parseByte(s, radix)將字符串轉換爲byte，然後調用valueOf(byte b)取得數組對應位置的元素值

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

	//此方法就是默認進製爲十進制
    public static Byte valueOf(String s) throws NumberFormatException {
        return valueOf(s, 10);
    }

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parseByte(String s, int radix)

此方法是將一個字符串轉換爲byte，第一個參數是待轉換的字符串，第二個參數表示進制數，這裏的轉換其實是調了Integer的parseInt方法，返回值再判斷是不是在byte的最小值和最大值之間。

例如：Byte.parseByte(“100”,10)表示十進制的100，所以值爲100，而Byte.parseByte(“100”,2)表示二進制的100，所以值爲4。

	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;
    }
    
    //此方法就是默認進製爲十進制
    public static byte parseByte(String s) throws NumberFormatException {
        return parseByte(s, 10);
    }

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decode(String nm)

此方法主要作用是解碼字符串轉成Byte型，比如Byte.decode(“11”)的結果爲11，而Byte.decode(“0x11”)結果爲17，因爲後面的是十六進制，它會根據實際情況進行解碼。最後判斷下轉換後的數據是否在byte類型的數值範圍內，然後調用valueOf(byte b)方法取得數組對應位置的元素值。

	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);
    }

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xxxValue方法

包括shortValue、intValue、longValue、floatValue和doubleValue等方法，重寫了父類Number類中的xxxValue方法，其實就是java的強制類型轉換機制。

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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hashCode方法

hashCode方法就是直接返回int類型的值。

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

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equals(Object obj)

比較是否相同時先判斷是不是Byte類型再比較值。

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

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compareTo方法

實現了Comparable接口中的抽象方法，內部調用了compare(byte x, byte y)方法，通過相減來比較，大於0則說明x大於y。

	public int compareTo(Byte anotherByte) {
  		return compare(this.value, anotherByte.value);
	}
 	public static int compare(byte x, byte y) {
 	    return x - y;
    }

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無符號轉換

轉成無符號int型和無符號long型。

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

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