编程技巧：使用整数同时进行多个true|false判断（修改版）

摘要: 使用整数int同时进行多个条件的判断，避免大量if...else语句，易于维护。

Scene 情景假设

情景一：银行账户的快速判断；

假设需要判断某银行用户的其中一个账号（profileA），币种（Currency）为人民币（CNY），余额是否大于1,0000，然后进行某业务逻辑处理。

情景二：验证文件的扩展名是否合格。

Abstract 概述

为了进行场景1的判断，需要判断/验证该账号是否为profileA、币种是否为CNY，余额是否大于1,0000这3种情况，在代码中可能会写出一大堆if...else语句，不仅不雅观，还不便于理解。如果使用一个整数int来同时标识多个判断的结果，就可以避免一大堆if...else的情况。当然这个例子只是作为demo说明情况，具体怎么处理还得根据实际出发，而且要是需要作更多判断，这个方法就会更实用。

Description 详细说明

原理分析

对于计算机来说，所有数据都是由二进制数来表示，对于每一位（bit）来说，有0或1这2种情况，分别对应的boolean值为false和true。在Java中，每个int的大小为4 byte（注意是基本类型的int，而不是引用类型的Integer），一共有4*8=32位（bit），每一个位可对应一个boolean值的话，那么1个int最多可以同时对应32个boolean值。

具体步骤

大概可分为3步：

定义每个二进制位数上的含义（即标准），并在代码中以十六进制的形式表示；（其实十进制也可以，只是在十六进制下其实就是1/2/4/8这几个数字在不同的位上循环，比十进制数要直观，可以在下图感受一下）

将多个待验证的条件通过逻辑与（OR, "|"）组合起来（token）；

根据第一点的标准，计算出当前值（code）；

若要判断满足token的所有条件，将当前值和token进行逻辑与（AND, "&"）运算，所得结果再与token比较；

return (mod & modifier) == modifier;

若要判断满足token的至少一个条件，将当前值和token进行逻辑与（AND, "&"）运算，所得结果再与0比较；

return (mod & modifier) != 0;

JDK中的实现：java.lang.reflect.Modifier

在java.lang.reflect.Modifier中定义了变量的修饰符（modifier，即staic/final/public/private等）；

在Modifier类中并没有进行多条件的组合，但我们可以在自定义的类中进行组合；

public static final int PUBLIC_STATIC_FINAL = PUBLIC | STATIC | FINAL;

将要验证的编码（整数）传入，与modifier进行逻辑与（AND, "&"）运算，再根据具体情况判断；

return (mod & PUBLIC) != 0;

return (mod & PUBLIC_STATIC_FINAL) == PUBLIC_STATIC_FINAL;

代码中：

public class Modifier {
public static final int PUBLIC           = 0x00000001;
public static final int PRIVATE          = 0x00000002;
public static final int PROTECTED        = 0x00000004;
public static final int STATIC           = 0x00000008;
public static final int FINAL            = 0x00000010;
public static final int SYNCHRONIZED     = 0x00000020;
public static final int VOLATILE         = 0x00000040;
public static final int TRANSIENT        = 0x00000080;
}

转换成表格：

java.lang.reflect.Modifier	二进制	十进制	十六进制
public	0000,0001	2^0= 1	0x00000001
private	0000,0010	2^1=2	0x00000002
protected	0000,0100	2^2=4	0x00000004
static	0000,1000	2^3=8	0x00000008
final	0001,0000	2^4=16	0x00000010
synchronized	0010,0000	2^5=32	0x00000020
volatile	0100,0000	2^6=64	0x00000040
transient	1000,0000	2^7=128	0x00000080

验证：主要看System.out.println();打印输出的几行即可，其他都是辅助理解。

package com.scv.lawrence.multicompare;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

import static com.scv.lawrence.multicompare.DemoTools.STATIC_FINAL;
import static com.scv.lawrence.multicompare.DemoTools.compare;
//为了减少篇幅，实际开发中个人不推荐使用静态导入

public class FirstStep {

/* 定义了3个不同修饰符组合的变量（static、final），并在代码中验证 */
private static int age = 999; //age → static
private static final String name = "Lawrence"; // name → static + final
public final String gender = "Male"; //gender → final

public static void main(String[] args) throws Exception {
Field myAge = FirstStep.class.getDeclaredField("age");
int ageMod = myAge.getModifiers();
System.out.println("age的modifier（十进制）: " + ageMod);
System.out.println("\t" + "是否包含static和final：" + compare(ageMod, STATIC_FINAL));
System.out.println("\t" + "是否包含static：" + compare(ageMod, Modifier.STATIC));

Field myName = FirstStep.class.getDeclaredField("name");
int nameMod = myName.getModifiers();
System.out.println("************");
System.out.println("name的modifier（十进制）: " + nameMod);
System.out.println("\t" + "是否包含static和final：" + compare(nameMod, STATIC_FINAL));
System.out.println("\t" + "是否包含static：" + compare(nameMod, Modifier.STATIC));

Field myGender = FirstStep.class.getDeclaredField("gender");
int genderMod = myGender.getModifiers();
System.out.println("************");
System.out.println("gender的modifier（十进制）: " + genderMod);
System.out.println("\t" + "是否包含static和final：" + compare(genderMod, STATIC_FINAL));
System.out.println("\t" + "是否包含static：" + compare(genderMod, Modifier.STATIC));
}

}

/* output:
*
* age的modifier（十进制）: 10
* 是否包含static和final：false
* 是否包含static：true
* ************
* name的modifier（十进制）: 26
* 是否包含static和final：true
* 是否包含static：true
* ************
* gender的modifier（十进制）: 17
* 是否包含static和final：false
* 是否包含static：false
*/

Example 场景应用

场景一 银行账户

自定义Profile类，在实例化的时候就计算并保存其类型；

在ToolBox类中定义各种标识的含义；

在main()中对profile进行验证并执行相应业务逻辑；

package com.scv.lawrence.multicompare;

public class ThirdStep {
public static void main(String[] args) {
Profile[] profiles = {new Profile("ABC0001", "CNY", 12_0000),
new Profile("SRC0001", "CNY", 21_0000),	//target profile
new Profile("ZZZ666GRE", "USD", 9000)};

for(Profile p: profiles){
if(ToolBox.isTargetProfile(p, ToolBox.PRO_A_CNY_GT)){
//Do something.
System.out.println("Got target profile.");
};
}

}
}

class ToolBox{
public static final int PROFILE_A = 0x0000_0001;	//0001
public static final int CNY = 0x0000_0002;	//0010
public static final int GT_10K = 0x0000_0004;	//0100
public static final int LT_10K = 0x0000_0008;	//1000

public static final int PRO_A_CNY_GT = PROFILE_A | CNY | GT_10K;	//0111，profileA、币种为人民币、余额大于1,0000
public static final int PRO_A_CNY_LT = PROFILE_A | CNY | LT_10K;	//1111，profileA、币种为人民币、余额不足1,0000

protected static void setToken(Profile p){
if("SRC0001".equals(p.getName())) p.token += 0x0000_0001;
if("CNY".equals(p.getCurrency())) p.token += 0x0000_0002;
if(p.getBalance() > 1_0000) p.token += 0x0000_0004;
}

public static boolean isTargetProfile(Profile p, int mod){
return (p.getToken() & mod) == mod;
}
}

class Profile{
private String name;
private String currency;
private double balance;
protected int token;

public int getToken(){
return this.token;
}

public Profile() {}
public Profile(String name, String currency, double balance){
this.name = name;
this.currency = currency;
this.balance = balance;
ToolBox.setToken(this);
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getCurrency() {
return currency;
}
public void setCurrency(String currency) {
this.currency = currency;
}
public double getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(double balance) {
this.balance = balance;
};

}

如需扩展，在ToolBox定义新的内容即可添加新的业务即可。

p.s：数字下划线是JDK 1.7的语法糖，仅有方便（人类）阅读的作用，编译时会自动去掉。如1_0000_0000、100_000_000、100000000这几个数字在编译后都一样，但极大地方便了阅读。

场景二 验证多个文件扩展名

值得注意的是，由于是判断是否满足一个或多个条件，因此将判断表达式改为

return (code & RULER) != 0;

package com.scv.lawrence.multicompare;

public class SecondStep {

private static String[] fileNames = {"picA.jpg", "picB.jpg", "picC.png", "picD.gif", "picE.jpeg", "picF.abc"};

public static void main(String[] args) {
checkSuffix(fileNames);
}

public static boolean checkSuffix(String[] fileNames){
boolean flag = true;
for(String s : fileNames){
int c = s.lastIndexOf(".");
if(c != -1){
String suffix = s.substring(c + 1).toLowerCase();
int code = getCode(suffix); //获取文件扩展名并判断
flag = Ruler.isAllow(code);
System.out.println(s + ": " + (flag ? "pass" : "not pass"));

if(!flag) return false; //只要有一个不合格的格式就直接返回false
}else{
return false; //没有扩展名，直接返回false
}
}
return flag;
}

public static int getCode(String suf){
int code = 0;
switch(suf){
case "jpg": //switch语句使用字符串作判断条件也是jdk1.7的特性，其实质仍然是int（编译后计算hashCode）
code = Ruler.JPG;
break;
case "jpeg":
code = Ruler.JPEG;
break;
case "png":
code = Ruler.PNG;
break;
case "gif":
code = Ruler.GIF;
break;
default:
code = Ruler.DEFAULT;
break;
}
return code;
}

}

class Ruler{
public static final int DEFAULT = 0x0;
public static final int JPG = 0x1;
public static final int JPEG = 0x2;
public static final int PNG = 0x4;
public static final int GIF = 0x8;

public static final int RULER = JPG | JPEG | PNG | GIF;
//只允许jpg、jpeg、png、gif格式的文件

public static boolean isAllow(int code){
return (code & RULER) != 0;
}
}

Summary 总结

优点

避免大量的if...else判断；

易于扩展维护代码；

二进制的计算，高效；

缺点

需要先定义作比较的条件和计算出具体值，占了一定的代码量；

初次接触的话可能不易理解；

与switch的比较

轻松进行多个条件的判断，且可以进行子集条件的判断，即对于满足A|B|C|D的条件，也会同时满足A|B、B|D或B|C|D等等。switch并不具备这样的能力。

Reference 参考