Java中的數據類型，不同進制之間的轉換，位運算

1，計算機中的存儲單位 bit和byte

• 計算機就是一系列的電路開關，每個開關存在兩種狀態開和關，如果電路是開着的它的值就是1，關就是0。
• 一個1或者0存儲爲一個bit（比特），它是計算機中最小的存儲單位。
• 計算機中最基本的存儲單元是byte（字節），每個字節由8個比特組成。
• 存儲單位的換算：
  單位 換算
  千字節 KB 1024B
  兆字節 MB 1024KB
  千兆字節 GB 1024MB
  萬億字節 TB 1024GB

2，Java中的數據類型

• 基本數據類型
  • 數值型
    • 整數型
      • byte 1個字節 表示範圍-128–127
      • short 2個字節 表示範圍 -32768–32767
      • int 4個字節 表示範圍 -2的31次方 – 2的31次方 （約21億）
      • long 8個字節 -2的63次方 – 2的63次方
        • 範圍小的轉爲範圍大的 ，精度不會丟失，範圍大的轉換爲範圍小的，，如果在數值在範圍小的類型的表示範圍內精度不會丟失，超過會造成精度丟失。
    • 浮點型
      • float 4個字節
      • double 8個字節
  • 字符型
    • char 2個字節
  • 布爾型
    • boolean 1個字節
• 引用數據類型
  • 類（Class）
  • 數組(array)
  • 接口(interface)

3，Java中的位運算

1，Java中的位運算

名稱 符號 運算結果
左移 << 空位補0，被移除的高位丟棄，空缺位補0。如果第一個1的高位沒有移出，左移一位相當於乘以2；
右移 >> 被移位的二進制最高位是0，右移後，空缺位補0，最高位是1，空缺位補1， 右移一位相當於除以2，如果最高位是0，右移一位相當於除以2；
無符號右移 >>> 被移位二進制最高位無論是0或者是1，空缺位都用0補；
按位或 | 二進制位進行|運算，只有0|0返回0，1其他都返回1，按位或後數值變大，與0或還是本身；
按位與 & 二進制位進行&運算，只有1&1時結果是1，否則是0;按位與後數值變小，與-1與後還是本身；
異或 ^ 相同位上的位相同則返回0，不同則返回1，結果變大或者變小；
取反 ~ 正數取反，各二進制碼按補碼各位取反，負數取反，各二進制碼按補碼各位取反，取反後的值爲其+1後取反，，即3按位取反後值爲-4；

2，在Java中將基本數據類型轉換爲byte[ ] 數組（字節數組），以int類型位例；

    public static byte[] IntegerToByteArray4(Integer num){

        byte[] bytes = new byte[4];
        log.debug("需要轉換爲四字節數組的數字:{}, 此數字的16進製表示爲:{}", 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，，將int轉換爲byte[]數組的運算結果相同，，getBytesX工具類轉換時先將int數據和0xff000000進行與運算，最高的8位和0xff進行與運算後最高位其實沒有變化，，然後在右移24位，，將最高的8位封裝到byte[0]中，而IntegerToByteArray4工具類中沒有進行位運算，直接進行位移，兩個結果相同。

圖解（因爲圖放不下32個格，畫了20個代替，只看前8位，後面的道理相同）

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位後的後前8位變成後8位，將後八位放的byte[0]的位置；