位运算在 Android 开发中的巧妙运用

很多人都可能在面试的时候遇到过这样一道题目：

有 1000 个一模一样的瓶子，其中有 999 瓶是普通的水，其中有一瓶含有剧毒（稀释后依然具备毒性），你只有 10 条小白鼠，它们在喝下毒药后会马上死去，怎么利用它们在最短的时间内判断出哪瓶是毒药？

我们都知道，在计算机语言当中，所有的数字最终都会转化为二进制进行计算，而二进制中每一个“位”能够表示两种状态，它们分别是数字 0 和 1。

回到刚才的题目，每条小白鼠的生和死的状态都可以表示二进制中的一个“位”， 10 条小白鼠一共就能表示 1024 种组合状态，因而这道题目一个处理思路就是，给这 1000 瓶水都按照二进制的格式标上记号（10 位二进制数就能标记一律），让这 10 条小白鼠分别对应这十位二进制中的一位，而后将这十位二进制数中当前位上是 1 的水混合在一起给对应此位的小白鼠喝，根据小白鼠的死亡情况就能定位哪瓶水有毒。

从 MeasureSpec 中了解位运算

在 Android 开发中，我们也时常见到位运算的身影。在进行自己设置 View 的时候，都会用到 int makeMeasureSpec(int size, int mode) 方法去获取 View 的尺寸和测量模式，那么它是怎样把两个变量组装成一个的呢？简单地讲就是用一个 32 位二进制数字中的高两位来存储测量模式 MeasureMode，用低 30 位来存储尺寸 MeasureSize，MeasureSpec 是 android.view.View 类中的一个内部类，关键代码如下：

public static class MeasureSpec {    private static final int MODE_SHIFT = 30;    //SpecMode 掩码，用于屏蔽高两位    //11 000000 00000000 00000000 00000000    private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;    //00 000000 00000000 00000000 00000000    public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;    //01 000000 00000000 00000000 00000000    public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;    //10 000000 00000000 00000000 00000000    public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;    //获取 MeasureSpec    public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {        // API 17 之前，忽略此条件        if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {            return size + mode;        } else {            return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);        }     }    //获取 SpecMode    public static int getMode(int measureSpec) {        return (measureSpec & MODE_MASK);    }    //获取 SpecSize    public static int getSize(int measureSpec) {        return (measureSpec & ~MODE_MASK);    }}

位运算的操作符有以下几种：

1. 或者运算符| ：0|0=0，0|1=1，1|1=1

2.与运算符&：0&0=0，0&1=0，1&1=1

3.非运算符^ ：^0=1，^1=1

4.右移运算符 >> 和左移运算符 <<：001<<2=100，110>>1=11

在 MeasureSpec 类中，getMode 方法是将参数 measureSpec 与 MODE_MASK 进行与运算，MODE_MASK 可以了解为 SpecMode 的掩码，运算的结果是保留measureSpec 的高两位，剩下的后 30 位置 0，得到的是 MeasureMode。

getSize 方法是先将 MODE_MASK 取反再跟 measureSpec 进行与运算，结果是高两位为 0 低 30 位不变的值，即 SpecSize。

makeMeasureSpec 方法中，size & ~MODE_MASK 的结果是 size 的 SpecSize，mode & MODE_MASK 的结果是 SpecMode，将他们进行或者操作，得到的就是是两者的叠加值。

位运算在实际开发中的使用

相似的，在日常开发中，我们也可以用位运算来简化少量操作，如果服务端返回一个数字，可能存在几种状态叠加的情况（下图），假如按照传统的方法来解决将会很麻烦，这时候就需要利用位运算了。

status.png

我们可以新建一个 StatusManager 类用来解决这个复杂的状态：

public class StatusManager {    // 正常    public static final int STATUS_NORMAL = 0 ; // 0000    //时间同步失败    public static final int STATUS_TIME_ASY = 1 ; // 0001    // 开门指令失败    public static final int STATUS_OPEN_DOOR = 1 << 1; // 0010    // 增加固定密码失败    public static final int STATUS_ADD_FIXED_PSW = 1 << 2; // 0100    // 删除固定密码失败    public static final int STATUS_DEL_FIXED_PSW = 1 << 3; // 1000    // 存储目前的权限状态    private int flag;    /**     *  重置状态     */    public void setStatus(int status) {        flag = status;    }    /**     *  增加一种或者者多种状态     */    public void addStatus(int status) {        flag |= status;    }    /**     *  删除一种或者者多种状态     */    public void deleteStatus(int status) {        flag &= ~status;    }    /**     *  能否具备某些状态     */    public boolean hasStatus(int status) {        return (flag & status) == status;    }    /**     *  能否不具备某些状态     */    public boolean isHasnotStatus(int status) {        return (flag & status) == 0;    }    /**     *  能否仅仅具备某些状态     */    public boolean isOnlyHas(int status) {        return flag == status;    }}

增加状态时，可以这样写：

manager.addStatus(StatusManager.STATUS_TIME_ASY | STATUS_ADD_FIXED_PSW )

假如需要判断能否时间同步和开门指令同时失败，可以这样写：

manager.hasStatus(StatusManager.STATUS_TIME_ASY | STATUS_OPEN_DOOR)

这时候回去了解文章开头的面试题目是不是很容易了？