从JDK源码角度看Byte
2017-07-06 15:39
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Java的Byte类主要的作用就是对基本类型byte进行封装,提供了一些处理byte类型的方法,比如byte到String类型的转换方法或String类型到byte类型的转换方法,当然也包含与其他类型之间的转换方法。
主要实现代码如下:
类似的还有
由于是对byte的封装,所以必定要有一个变量来保存byte的值,即
Class的
当
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主要实现代码如下:
public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte> { public static final byte MIN_VALUE = -128; public static final byte MAX_VALUE = 127; public static final int SIZE = 8; public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE; private final byte value; public static final Class<Byte> TYPE = (Class<Byte>) Class.getPrimitiveClass("byte"); public Byte(byte value) { this.value = value; } public Byte(String s) throws NumberFormatException { this.value = parseByte(s, 10); } public static String toString(byte b) { return Integer.toString((int)b, 10); } 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)); } } 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; } public static byte parseByte(String s) throws NumberFormatException { return parseByte(s, 10); } public static Byte valueOf(byte b) { final int offset = 128; return ByteCache.cache[(int)b + offset]; } public static Byte valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException { return valueOf(parseByte(s, radix)); } public static Byte valueOf(String s) throws NumberFormatException { return valueOf(s, 10); } 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); } 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; } public String toString() { return Integer.toString((int)value); } public int hashCode() { return Byte.hashCode(value); } public static int hashCode(byte value) { return (int)value; } public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof Byte) { return value == ((Byte)obj).byteValue(); } return false; } public int compareTo(Byte anotherByte) { return compare(this.value, anotherByte.value); } public static int compare(byte x, byte y) { return x - y; } public static int toUnsignedInt(byte x) { return ((int) x) & 0xff; } public static long toUnsignedLong(byte x) { return ((long) x) & 0xffL; } }
变量
public static final byte MIN_VALUE = -128; public static final byte MAX_VALUE = 127; public static final int SIZE = 8; public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE; private final byte value; public static final Class<Byte> TYPE = (Class<Byte>) Class.getPrimitiveClass("byte");
MIN_VALUE静态变量表示byte能取的最小值,值为-128,被final修饰说明不可变;
类似的还有
MAX_VALUE,表示byte的最大值为127。
SIZE用来表示于二进制补码形式的byte值的比特数,值为8,静态变量且不可变。
BYTES用来表示于二进制补码形式的byte值的字节数,值为1,静态变量且不可变。
由于是对byte的封装,所以必定要有一个变量来保存byte的值,即
value,同样它也被final修饰说明不可变。
TYPE的toString的值是
byte。
Class的
getPrimitiveClass是一个native方法,在
Class.c中有个
Java_java_lang_Class_getPrimitiveClass方法与之对应,所以JVM层面会通过
JVM_FindPrimitiveClass函数会根据”byte”字符串获得jclass,最终到Java层则为
Class<Byte>。
JNIEXPORT jclass JNICALL Java_java_lang_Class_getPrimitiveClass(JNIEnv *env, jclass cls, jstring name) { const char *utfName; jclass result; if (name == NULL) { JNU_ThrowNullPointerException(env, 0); return NULL; } utfName = (*env)->GetStringUTFChars(env, name, 0); if (utfName == 0) return NULL; result = JVM_FindPrimitiveClass(env, utfName); (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, name, utfName); return result; }
当
TYPE执行toString时,逻辑如下,则其实是
getName函数决定其值,
getName通过native方法
getName0从JVM层获取名称,
public String toString() { return (isInterface() ? "interface " : (isPrimitive() ? "" : "class ")) + getName(); }
getName0根据一个数组获得对应的名称,JVM根据Java层的Class可得到对应类型的数组下标,比如这里下标为8,则名称为”byte”。
const char* type2name_tab[T_CONFLICT+1] = { NULL, NULL, NULL, NULL, "boolean", "char", "float", "double", "byte", "short", "int", "long", "object", "array", "void", "*address*", "*narrowoop*", "*conflict*" };
parseByte方法
两个parseByte方法,主要看第一个即可,第一个参数是待转换的字符串,第二个参数表示进制数,这里的转换其实是调了Integer的parseInt方法,返回值再判断是不是在byte的最小值和最大值之间。怎么更好理解这个参数呢?举个例子,Byte.parseByte("100",10)表示十进制的100,所以值为100,而
Byte.parseByte("100",2)表示二进制的100,所以值为4。另外如果
Byte.parseByte("1000",10)会抛出
java.lang.NumberFormatException异常。
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; } public static byte parseByte(String s) throws NumberFormatException { return parseByte(s, 10); }
构造函数
包含两种构造函数,分别可以传入byte和String类型。它是通过调用parseByte方法进行转换的,所以转换逻辑与上面的parseByte方法一样。public Byte(byte value) { this.value = value; } public Byte(String s) throws NumberFormatException { this.value = parseByte(s, 10); }
toString方法
一个是静态方法一个是非静态方法,但两个方法转换的效果是一样的,都是以十进制形式转换。public static String toString(byte b) { return Integer.toString((int)b, 10); } public String toString() { return Integer.toString((int)value); }
ByteCache内部类
ByteCache是Byte的一个内部类,它其实就是一个包含了byte所有可能值的Byte数组,对于byte来说其实它的可能值就是从-128到127,一共256个,所以我们只需要实例化256个Byte对象就可以表示所有可能的byte。而且这些都是静态且final的,避免重复的实例化和回收。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)); } }
valueOf方法
有三个valueOf方法,主要看下面这个,因为ByteCache包含了所有byte可能值的Byte对象,直接从ByteCache的数组中获取对应的Byte对象即可。public static Byte valueOf(byte b) { final int offset = 128; return ByteCache.cache[(int)b + offset]; }
decode方法
decode方法主要作用是解码字符串转成Byte型,比如Byte.decode("11")的结果为11,而
Byte.decode("0x11")结果为17,因为后面的是十六进制,它会根据实际情况进行解码。
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); }
xxxValue方法
包括shortValue、intValue、longValue、floatValue和doubleValue等方法,其实就是转换成对应的类型。hashCode方法
hashCode方法很简单,就是直接返回int类型的值。public int hashCode() { return Byte.hashCode(value); } public static int hashCode(byte value) { return (int)value; }
equals方法
比较是否相同时先判断是不是Byte类型再比较值。public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof Byte) { return value == ((Byte)obj).byteValue(); } return false; }
compare方法
通过相减来比较,大于0则说明x大于y。public static int compare(byte x, byte y) { return x - y; }
无符号转换
包括转成无符号int型和无符号long型。public static int toUnsignedInt(byte x) { return ((int) x) & 0xff; } public static long toUnsignedLong(byte x) { return ((long) x) & 0xffL; }
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