Java位运算包括按位操作符和移位操作符，通常用的不多，但是有时候我们会在源码中接触到，合理利用可以提高运算速度。在学习位运算之前，我们需要先回忆下原码，反码，补码。
原码、反码、补码
- 原码
二进制中对数字的一种表示方法，最高位为符号位，正数该位为0，负数该位为1，其他位表示数值的大小。例如用一字节来存储十进制1，原码为00000001，-1为10000001。
原码的特点是表示简单直观，与真值转换方便，但不适合运算，比如 1 + （-1）= 0，用原码表示则为 00000001+10000001=10000010 ，换成十进制为 -2 ，结果错了。
- 反码
反码在原码的基础上推算而来，符号位不变，数值为取反，0变1，1变0。反码是为了由原码计算补码方便。1的反码为：01111111。
- 补码
在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。
正数的补码与原码一样，不需要计算。 负数的补码为反码再加上1。
总结下就是：
原码的数值位 与真值的数值位相同，符号位正数为0，负数为1； 反码的符号位不变，数值位在原码的基础上取反； 补码正数与原码相同，负数的数值位为反码的数值位加1，左边溢出的位丢弃。 计算机中通常是使用补码的形式来表示和存储一个数
举例：
| 十进制 | 原码 | 反码 | 补码 |
|---|---|---|---|
| +0 | 00000000 | 01111111 | 00000000(正数跟原码一致) |
| -0 | 10000000 | 11111111 | 00000000(加1后，最高位1溢出，丢弃) |
位运算
位运算是针对二进制的每一位进行运算，它是专门针对数字0和1进行的操作。程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的补码形式储存的。位运算既可以节约内存，同时使程序速度更快效率更高。
Java中可以进行位运算的类型有 long, int, short, byte, char；但在实际运算中, byte、short、char先转换为长度为32位的 int 类型,然后进行位运算的, long长度为64位可以直接进行位运算，所以 int 和 long 是可以直接进行位运算的。
按位操作符
| &(与运算) | 只要有一个为0，就为0，同时为1则为1，如 0101 & 0100 结果为 0100 |
| |(或运算) | 只要有一个为1，就为1，同时为0则为0，如 0101 | 0100 结果为 0101 |
| ~(取反运算) | 0变1，1变0，如 ～0101 结果为 1010 |
| ^(异或运算) | 不同为1，相同为0，如 0101 ^ 0100 结果为 0001 |
移位操作符
| <<(左移) | 符号位不变，丢弃最高位，0补最低位 ，如 01010000 << 2 结果为 01000000 |
| >>(右移) | 符号位不变，左边补上符号位，如 01010000 >> 2 结果为 00010100 |
| >>>(无符号右移) | 忽略了符号位扩展，0补最高位，如 01010000 >>> 2 结果为 00010100 |
以上就是java中全部的位操作符，其中~是唯一的一元操作符，不能跟 = 号连用，其他的为二元操作符，可以跟 = 连用，比如 b = b & 2 可以写成 b &= 2，但是 i = ~2 不能写成 i ~= 2 。
关于java位运算的巧妙运用，网上有很多，就不再在这写一遍了，了解位运算主要是为了方便理解原码涉及到的位运算，比如学习IO中Bits类时：
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/*
* 该方法提供了两个参数，第一个参数是一个byte型数组b，其中已经存放了字节数据，第二个参数off为数据读取的起点位置，从数组off索引处连续取出两个字节的数据
* 假设第一个数据为c(b[off]),第二个数据为d(b[off+1])，通过一些小操作，将两个字节的数据组成一个char型数据，并返回，下面描述一下具体的操作，之后方法中的
* 操作类似，便不在细讲了。
* 假设我们现在用的是32位的机器，我们读取的第一个byte数据为00000000(高八位)，第二个读取的byte数据为01100001(低八位)。
* 先来看第一步(b[off+1] & 0xff)，这里讲第二个数据与0xff进行了一次与操作，具体过程如下：
* byte[off+1] :00000000 00000000 00000000 01100001
* 0xff :00000000 00000000 00000000 11111111 &
* 结果 :00000000 00000000 00000000 01100001
* 第二步(b[off] << 8)，具体过程如下：
* byte[off] :00000000 00000000 00000000 00000000
* << 8
* 结果 :00000000 00000000 00000000 00000000
* 第三步两者相加，具体过程如下：
* byte[off+1] && 0xff :00000000 00000000 00000000 01100001
* byte[off] << 8 :00000000 00000000 00000000 00000000 +
* 结果 :00000000 00000000 00000000 01100001
* 第四步转换成char型：因为我们知道，java中char型占用两个字节，所有有效数字为后16位，即00000000 01100001，即十进制的97，即字母a。低位的&0xff操作是为了
* 将非有效位的值全变为0，避免负数时，自动补1对运算的影响。
* 最终将得到的char型返回。
*/
static char getChar(byte[] b, int off) {
return (char) ((b[off + 1] & 0xFF) +
(b[off] << 8));
}