四月已过大半，紧急补上一篇博客，本文将讲解二进制状态位在项目中的实战应用，技术原理很简单，就是利用二级制与位运算实现。这种方式的应用场景还是比较广泛，希望对你有用~
本文首发于个人博客：http://nullpointer.pw/binary-tag.html
前言
举个栗子，需要保存这些状态你会怎么设计表呢？
你可能会想，这很简单啊，针对一个开关加一个状态字段嘛~
呵呵真是太年轻，这样开发上线后，产品又要增加新的提醒方式，如图
难不成，再加状态字段？
可以发现，以上这种做法，在需求改动时就会很蛋疼，而且这只是提醒的开关设置，若有其他类型的开关设置就更加麻烦。
所以这里引入今天的主题，二进制状态位。
二进制与位运算
这样数据库只需要添加一个整数字段保存即可。使用2的次幂值代表一种状态，比如使用 1(2º) 代表开启站内提醒，2(2¹) 代表 开启邮件提醒，4(2²) 代表开启短信提醒等等，这样这个状态位字段只需要存储 6即可表示已开启这几项提醒。因为 6 与这几个状态值进行与运算时都等于状态值本身，如果不等于则为开启。
首先回顾一下二进制与位运算的基础知识
| 十进制 | 二进制 |
|---|---|
| 0 | 0000 0000 |
| 1 | 0000 0001 |
| 2 | 0000 0010 |
| 3 | 0000 0011 |
| 4 | 0000 0100 |
| 5 | 0000 0101 |
| 6 | 0000 0110 |
| 7 | 0000 0111 |
或运算：bit位上有1为1。例如：2 | 1 == 0000 0010 | 0000 0001 == 3
与运算：bit位都为1才为1。 例如 5 & 2 == 0000 0101 & 0000 0010 == 0
实际应用
以上文提醒开关为例：
现在打开 站内提醒，不打开右键提醒，打开短信提醒，最终的值的计算方法为：1 | 4 = 5
/**
* 计算状态位
* tags: 已有状态位
* value: 需要添加的状态值
*/
public static int addTag(int tags, int... values) {
for (int value : values) {
tags |= value;
}
return tags;
}
现在判断是否打开了站内提醒
5 & 1 == 0000 0101 & 0000 0001 == 1
/**
* 是否包含状态位
* tags: 已有状态位
* value: 需要判断的状态值
*/
public static boolean hasTag(int tags, int value) {
return (tags & value) == value;
}
现在要关闭站内提醒
5 ^ 1 == 0000 0101 ^ 0000 0001 == 4
/**
* 移除状态位
* tags: 已有状态位
* value: 需要移除的状态值
*/
public static int delTag(int tags, int value) {
if ((tags & value) != value) return tags;
return tags ^ value;
}
测试：
public static void main(String[] args) {
int tag = addTag(0, 1, 4);
System.out.println(tag); // 5
System.out.println(hasTag(tag, 1)); // true
System.out.println(hasTag(tag, 2)); // false
System.out.println(hasTag(tag, 4)); // true
tag = delTag(tag, 4);
System.out.println(tag); // 1
System.out.println(hasTag(tag, 4)); // false
}
使用优化
在日常开发中，这些状态可以通过枚举值进行封装起来，方便使用。
@Getter
public enum NotifyTypeEnum {
IN_MAIL(1, "站内信提醒", 1),
EMAIL(2, "邮件提醒", 2),
SMS(3, "短信提醒", 4),
;
// 枚举值
private Integer code;
// 枚举描述
private String desc;
// 状态位
private Integer tag;
NotifyTypeEnum(Integer code, String desc, Integer tag) {
this.code = code;
this.desc = desc;
this.tag = tag;
}
public boolean hasTag(int tags) {
return (tags & this.tag) == tag;
}
public static void main(String[] args) {
int tags = 5;
System.out.println(NotifyTypeEnum.IN_MAIL.hasTag(tags)); // true
System.out.println(NotifyTypeEnum.EMAIL.hasTag(tags)); // false
System.out.println(NotifyTypeEnum.SMS.hasTag(tags)); // true
}
}