从JDK源码角度看Byte
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:
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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