Java 偏向锁的获取和释放 java 偏移量

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kcoufee 2024-01-22 12:32:21

文章标签 Java 偏向锁的获取和释放计算机 java 移位操作符移出 文章分类 Java 后端开发

一.首先补充下所涉及的计算机基础知识。

1）在计算机中几乎任何数值信息都可以表示为二进制的0和1的形式，而一个字节表示8比特，即1B=8bit。比如我们使用二进制表示3可以表示为：0000 0011，一个字节占八位取值范围是-127~128。

2）关于原码，反码和补码（只需了解java中的移位运算符不需要看这些）。

注：原码表示真实数值的二进制数，反码表示在二进制数的基础上逐位取反（即若是0则改为1，若是1则改为0），补码则在反码基础上最低位加1

正数：正数的原码，反码同补码形式是一样的，最高位为0表示正数。比如正的十进制数+（2ⁿ-1）可以表示成带符号的n位二进制数，即为+11………11（中间为省略号），其原码为0 11……11，反码为0 11……11，补码为 0 11……11。

负数：对于源码来说，最高位为1，表示负数，其余同真实二进制数值一样的二进制数；对于反码来说，最高位为1表示负数，其余在真实数值的二进制数基础上逐位取反；对于补码来说，最高位也为符号位，其余在反码基础上最低位加1后形成的；它的负数不包括0，但包括-2。

二.java中的移位运算符（只能用来处理整数类型）

1）左移运算符：按照操作符右侧指定的位数将操作符左边的操作数向左移动（在低位补0）.
左移的规则只记住一点：丢弃最高位(符号位同样丢弃)，0补最低位，如果移动的位数超过了该类型的最大位数，那么编译器会对移动的位数取模。

a:运算规则
按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出(舍弃)，低位的空位补零。
当左移的运算数是int 类型时，每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃；
当左移的运算数是long 类型时，每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。
当左移的运算数是byte 和short类型时，将自动把这些类型扩大为 int 型。

b:数学意义
在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方

c:计算过程：
例如：3 <<2(3为int型，4个字节，4*8bite)
1.把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011，
2.把该数字高位(左侧)的两个零移出，其他的数字都朝左平移2位
3.在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100，
转换为十进制是12。

移动的位数超过了该类型的最大位数，
如果移进高阶位（31或63位），那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点：

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
   int i;
   int num = 0xFFFFFFE;
   for(i=0; i<4; i ) {
       num = num << 1;
     System.out.println(num);
   }
  }
}

该程序的输出如下所示：

536870908
1073741816
2147483632
-32
注：n位二进制，最高位为符号位，因此表示的数值范围-2^(n-1)~2^(n-1) -1,所以模为2^(n-1)。

2）右移运算符：按照操作符右侧指定的位数将操作符左边的操作数向右移动。

右移的规则只记住一点：符号位不变，左边补上符号位

2）运算规则：
按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数，低位移出(舍弃)，高位的空位补符号位，即正数补零，负数补1
当右移的运算数是byte 和short类型时，将自动把这些类型扩大为 int 型。
例如，如果要移走的值为负数，每一次右移都在左边补1，如果要移走的值为正数，每一次右移都在左边补0，这叫做符号位扩展（保留符号位）（sign extension ），在进行右移

操作时用来保持负数的符号。

3）数学意义
右移一位相当于除2，右移n位相当于除以2的n次方。

4）计算过程
11 >>2(11为int型)
1)11的二进制形式为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
2)把低位的最后两个数字移出，因为该数字是正数，所以在高位补零。
3)最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。
转换为十进制是3。

35 >> 2(35为int型)
35转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011
把低位的最后两个数字移出：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
转换为十进制： 8