正确使用位掩码



嘿,有一个关于比特掩码的问题。我想我现在知道它们是什么,在哪里可以使用。我想存储特定的权限,比如BUILD、BREAK和INTERACT,也许还有更多特定组的权限。下面的代码应该做到这一点,但我不太确定这是否是正确的"样式"。

这个想法是使用这里的前3位来存储第一组的权限,然后使用第二组的后三位,依此类推。所以我现在的问题是,这是否是一个好方法,或者什么会更好?

public class Test {
    private int permissions = 0;
    /**
     * The amount of permissions, currently: {@link #BREAK}, {@link #BUILD}, {@link #INTERACT}
     */
    private static final int PERMISSIONS = 3;
    /**
     * The different permissions
     */
    public static final int BUILD = 1, BREAK = 2, INTERACT = 4;
    /**
     * The different groups
     */
    public static final int ALLIANCE = 0, OUTSIDERS = 1;
    public void setPermissions(int permissions, int group)
    {
        this.permissions = permissions << group * PERMISSIONS;
    }
    public void addPermissions(int permission, int group)
    {
        setPermissions(this.permissions | permission, group);
    }
    public boolean hasPermission(int permission, int group)
    {
        return (permissions & permission << group * PERMISSIONS) == permission;
    }
}

编辑:我想用尽可能少的内存,因为我需要存储很多数据。

EDIT:我还需要将它存储在sql数据库中,但它不应该产生问题。

你知道这种答案迟早会出现,所以它来了:

尽管比特掩码的使用可以说是所有替代选项中速度最快、内存消耗最低的,但它也很容易出错,除非在一些非常边缘的情况下,否则大多不鼓励使用。这是一个经典的低级工具。如果做对了,奇迹就会产生,如果被滥用,可能会造成严重破坏。

因此,正确的方法是为此使用更高级别的抽象,即enumsEnumSets。速度和内存消耗是相当的,当然,虽然稍微差一点。不过,在一般情况下,它们是绝对足够的。根据你的具体情况和需求,有很多方法可以做到这一点。其中一种可能性可能是:

public enum Permission {
    BUILD, BREAK, INTERACT;
}
public class Permissions {
    private final Set<Permission> alliance = EnumSet.noneOf(Permission.class);
    private final Set<Permission> outsiders = EnumSet.noneOf(Permission.class);
    public Set<Permission> alliance() {
        return alliance;
    }
    public Set<Permission> outsiders() {
        return outsiders;
    }
}

仅此一点就可以让你做你做过的事情,但有两个区别:

  1. 我认为,现在它是打字安全的,而且更简单。无需重新设计车轮
  2. 它使用更多的内存。不多,因为这么小的EnumSet通常只是long


编辑以回答OP关于将EnumSet存储到数据库的评论:

是的,这可能是一个问题,因为存储int要容易得多。如果你仍然考虑坚持使用EnumSet,那么我脑海中有几种可能性:

  1. 看看SO。人们以前曾试图解决这个问题。

  2. 将值的名称保存在EnumSet:中

    Permissions p = new Permissions();
    p.alliance().addAll(EnumSet.of(Permission.BREAK, Permission.BUILD));
    for (Permission permission : p.alliance()) {
        System.out.println(permission);
    }
    

    然后,您可以轻松地重建值:

    for (String word : stringsFromDtb) {
        p.alliance.add(Permission.valueOf(word));
    }
    
  3. 保存序号。这是非常危险的,因为通过更改Permission枚举可以很容易地破坏它。此外,任何随机数都可以用来打破这种局面。

    Permissions p = new Permissions();
    p.alliance().addAll(EnumSet.of(Permission.BREAK, Permission.BUILD));
    for (Permission permission : p.alliance()) {
        System.out.println(permission.ordinal());
    }
    

    然后,您可以轻松地重建值:

    for (int ordinal : ordinalsFromDtb) {
        p.alliance.add(Permission.values()[ordinal]);
    }
    
  4. 以通常的方式串行化EnumSet,并直接或BASE64ed存储二进制数据。嗯。

---

编辑后的

Ad。您关于为enum值创建索引的备注,以便将来更改或重新排序它们时,它仍然有效。使用enums有一个简单的方法可以做到这一点!它基本上是位域和enums之间的中间路径,它保留了类型安全性和所有enum特性,并且仍然具有位域的优势。

public enum Permission {
    /* I like to have binary literals in place of bit fields,
     * but any notation will work */
    BUILD   (0b0001),
    BREAK   (0b0010),
    INTERACT(0b0100);
    private final int index;
    private Permission(int index) {
        this.index = index;
    }
    public int index() {
        return index;
    }
}

然后,您将把索引保存到数据库中,并且只需要确保从中进行的解析是正确的。此外,在未来,只注释掉(而不是删除(任何不需要的枚举值会有所帮助,这样它们对您来说仍然可见,而且您不会占用它的索引。或者只需将其标记为@Deprecated,就不必删除任何内容;(。

我认为您在中犯了一些错误

public void setPermissions(int permissions, int group)
{
    this.permissions = permissions << group * PERMISSIONS;
}

这将在设置group的权限时清除其他组的所有权限。如果您想保留其他组的权限,

// clear permissions for `group`
this.permissions &= ~(0x7 << group * PERMISSIONS);
// set permissions for `group`
this.permissions |= permissions << group * PERMISSIONS;

这使得其他goup的权限保持不变。

public void addPermissions(int permission, int group)
{
    setPermissions(this.permissions | permission, group);
}

这将混合所有组的权限和您要为group添加的权限。我想你想要的是

this.permissions |= permission << group * PERMISSIONS;

仅为CCD_ 18添加CCD_。

public boolean hasPermission(int permission, int group)
{
    return (permissions & permission << group * PERMISSIONS) == permission;
}

如果group > 0是按位的,则在最低的三个中没有位

return ((permissions >> group *PERMISSIONS) & permission) == permission;

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