此文大部分内容来自 http://blog.csdn.net/is_zhoufeng/article/details/8112199 (感谢作者) 此文是在作者及网络基础上的总结，希望可以帮助还不了解位运算的同学
在了解位运算前，先学习一下数据类型与大小，这对我们位运算很有帮助。
Int: 4 字节
Short: 2 字节
Long: 8 字节
Byte: 1 字节
Character: 2 字节
Float: 4 字节
Double: 8 字节
System.out.println("Integer: " + Integer.SIZE / 8); // 4
System.out.println("Short: " + Short.SIZE / 8); // 2
System.out.println("Long: " + Long.SIZE / 8); // 8
System.out.println("Byte: " + Byte.SIZE / 8); // 1
System.out.println("Character: " + Character.SIZE / 8); // 2
System.out.println("Float: " + Float.SIZE / 8); // 4
System.out.println("Double: " + Double.SIZE / 8); // 82.再来看数据在计算机中的表示形式，因为计算机只识别二进制数据，0 与 1，如下：
我们看 int 值为 5 的机器表示：
00000000 00000000 00000000 00000101
5 转换成二进制是 101，不过 int 类型的数占用 4 字节（32 位），所以前面填了一堆 0。
3.字节的大小概念
1字节 = 8bit(即 8 个占位符)
由此我们可以看出，4 字节即 4 组 8 bit 的 0 与 1 组成4.Java 中 int 型最大数
因为计算内部处理是二进制，int 占 4 字节所以最大就是 32 个 1 的二进制数，但是，机器用最高位 0 与 1 标记正负值，所以最大就是 31 个 1 ，如下：
01111111 11111111 11111111 11111111
将上面二进制数转换成十进制后为：2147483647
一、位运算简介
Java 位运算主要有四种：与(&)、非(~)、或(|)、异或(^)
1.与(&)运算符
与运算符用符号“&”表示，其使用规律：两个操作数中位都为 1，结果才为 1，否则结果为 0，例如下面的程序段。
private static void and() {
int a = 129;
int b = 128;
System.out.println("a 和 b 与的结果是：" + (a & b));
}【运行结果】
a 和 b 与的结果是：128
下面分析这个程序：
“a”的值是 129，转换成二进制就是 10000001，而“b”的值是 128，转换成二进制就是 10000000。根据与运算符的运算规律，只有两个位都是 1，结果才是 1，可以知道结果就是 10000000，即 128。
2.或(|)运算符
或运算符用符号“|”表示，其运算规律：两个位只要有一个为 1，那么结果就是 1，否则就为 0，下面看一个简单的例子。
private static void or() {
int a = 129;
int b = 128;
System.out.println("a 和 b 或的结果是：" + (a | b));
}a 和 b 或的结果是：129
下面分析这个程序段：
a 的值是 129，转换成二进制就是 10000001，而 b 的值是 128，转换成二进制就是 10000000，根据或运算符的运算规律，只有两个位有一个是 1，结果才是 1，可以知道结果就是 10000001，即 129。
3.非(~)运算符
非运算符用符号“~”表示，运算规律：如果位为 0，结果是 1，如果位为 1，结果是 0，下面看一个简单例子。
private static void not() {
int a = 2;
System.out.println("a 非的结果是：" + (~a));
}a 非的结果是：-3
4.异或(^)运算符
异或运算符是用符号“^”表示的，其运算规律是：两个操作数的位中，相同则结果为 0，不同则结果为 1。下面看一个简单的例子。
private static void xor() {
int a = 15;
int b = 2;
System.out.println("a 与 b 异或的结果是：" + (a ^ b));
}a 与 b 异或的结果是：13
分析上面的程序段：a 的值是15，转换成二进制为1111，而 b 的值是 2，转换成二进制为 0010，根据异或的运算规律，可以得出其结果为 1101 即 13。
二、运算符(操作符)总结
1.Java 中有以下运算符，并按优先级顺序排列。
| 优先级 | 运算符分类 | 结合顺序 | 运算符 |
| 由 高 到 低 |
分隔符 | 左结合 | . [] ( ) ; , |
| 一元运算符 | 右结合 | ! ++ -- - ~ | |
| 算术运算符 移位运算符 |
左结合 | * / % + - << >> >>> | |
| 关系运算符 | 左结合 | < > <= >= instanceof(Java 特有) = = != | |
| 逻辑运算符 | 左结合 | ! && || ~ & | ^ | |
| 三目运算符 | 右结合 | 布尔表达式?表达式1:表达式2 | |
| 赋值运算符 | 右结合 | = *= /= %= += -= <<= >>= >>>= &= *= |= |
一、一元运算符
因操作数是一个，故称为一元运算符。
| 运算符 | 含义 | 例子 |
| - | 改变数值的符号，取反 | -x（-1*x） |
| ~ | 逐位取反，属于位运算符 | ~x |
| ++ | 自加1 | x++ |
| -- | 自减1 | x-- |
++x 因为++在前，所以先加后用。
x++ 因为++在后，所以先用后加。
注意：a+ ++b 和 a+++b 是不一样的（因为有一个空格）。
int a = 10;
int b = 10;
int sum = a+ ++b;
System.out.println("a=" + a + ",b=" + b + ",sum=" + sum);
运行结果是：a=10,b=11,sum=21
int a = 10;
int b = 10;
int sum = a+++b;
System.out.println("a=" + a + ",b=" + b + ",sum=" + sum);
运行结果是：a=11,b=10,sum=20
n=10;
m=~n;
变量n的二进制数形式： 00000000 00000000 00000000 00001010
逐位取反后，等于十进制的-11： 11111111 11111111 11111111 11110101
二、算术运算符
所谓算术运算符，就是数学中的加、减、乘、除等运算。因算术运算符是运算两个操作符，故又称为二元运算符。
| 运算符 | 含义 | 例子 |
| + | 加法运算 | x+y |
| - | 减法运算 | x-y |
| * | 乘法运算 | x*y |
| / | 除法运算 | x/y |
| % | 取模运算（求余运算） | x%y |
这些操作可以对不同类型的数字进行混合运算，为了保证操作的精度，系统在运算过程中会做相应的转化。数字精度的问题，我们在这里不再讨论。下图中展示了运算过程中，数据自动向上造型的原则。
注：
1、实线箭头表示没有信息丢失的转换，也就是安全性的转换，虚线的箭头表示有精度损失的转化，也就是不安全的。
2、当两个操作数类型不相同时，操作数在运算前会自动向上造型成相同的类型，再进行运算。
示例如下：
private static void binaryOperation() {
int a = 22;
int b = 5;
double c = 5;
System.out.println(b + "+" + c + "=" + (b + c));
System.out.println(b + "-" + c + "=" + (b - c));
System.out.println(b + "*" + c + "=" + (b * c));
System.out.println(a + "/" + b + "=" + (a / b));
System.out.println(a + "%" + b + "=" + (a % b));
System.out.println(a + "/" + c + "=" + (a / c));
System.out.println(a + "%" + c + "=" + (a % c));
}5+5.0=10.0
5-5.0=0.0
5*5.0=25.0
22/5=4
22%5=2
22/5.0=4.4
22%5.0=2.0
三、移位运算符
移位运算符操作的对象就是二进制的位，可以单独用移位运算符来处理int型整数。
| 运算符 | 含义 | 例子 |
| << | 左移运算符，将运算符左边的对象向左移动运算符右边指定的位数（在低位补0） | x<<3 |
| >> | "有符号"右移运算 符，将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。使用符号扩展机制，也就是说，如果值为正，则在高位补0，如果值为负，则在高位补1. | x>>3 |
| >>> | "无符号"右移运算 符，将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。采用0扩展机制，也就是说，无论值的正负，都在高位补0. | x>>>3 |
1.左移运算符(<<)
左移运算符是用来将一个数的二进制数位左移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），其右边空出的位用 0 填补，高位左移溢出则舍弃该高位。
如：5 << 2;
⑴.先将 5 转换为二进制数据为：00000000 00000000 00000000 00000101
⑵.将 101 左移 2 位后为：00000000 00000000 00000000 00010100
⑶.再将 10100 转换为 10 进制为：20
最后计算出 5 << 2 的结果为 20。
2."有符号"右移动运算符(>>)
右移运算符是用来将一个数的二进制数位右移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），使用符号扩展机制，也就是说，如果值为正，则在高位补 0，如果值为负，则在高位补 1。
如：5 >> 2;
⑴.先将 5 转换为二进制数据为：00000000 00000000 00000000 00000101
⑵.将 101 右移 2 位后为：00000000 00000000 00000000 00000001
⑶.再将 1 转换为 10 进制为：1
最后计算出 5 >> 2 的结果为 1。
3."无符号"右移动运算符(>>>)
右移运算符是用来将一个数的二进制数位右移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），采用 0 扩展机制，也就是说，无论值的正负，都在高位补 0,即最终结果为正数。
如：-5 >>> 2;
⑴.先将 -5 转换为二进制数据为：11111111 11111111 11111111 11111011
⑵.将 11111111 11111111 11111111 11111011 右移 2 位后为：00111111 11111111 11111111 11111110
⑶.再将 00111111 11111111 11111111 11111110 转换为 10 进制为：1073741822
最后计算出 -5 >>> 2 的结果为 11073741822。
注：
x<<y 相当于 x*2y ；x>>y相当于x/2y
从计算速度上讲，移位运算要比算术运算快。
如果 x 是负数，那么 x>>>3 没有什么算术意义，只有逻辑意义。
四、关系运算符
Java 具有完备的关系运算符，这些关系运算符同数学中的关系运算符是一致的。具体说明如下：
| 运算符 | 含义 | 例子 |
| < | 小于 | x<y |
| > | 大于 | x>y |
| <= | 小于等于 | x<=y |
| >= | 大于等于 | x>=y |
| == | 等于 | x==y |
| != | 不等于 | x!=y |
instanceof 操作符用于判断一个引用类型所引用的对象是否是一个类的实例。操作符左边的操作元是一个引用类型，右边的操作元是一个类名或者接口，形式如下：
obj instanceof ClassName 或者 obj instanceof InterfaceName
private static void inOf() {
String s = "I AM an Object!";
boolean isObject = s instanceof Object;
System.out.println(isObject);
}true
关系运算符产生的结果都是布尔型的值，一般情况下，在逻辑与控制中会经常使用关系运算符，用于选择控制的分支，实现逻辑要求。
需要注意的是：关系运算符中的"=="和"!="既可以操作基本数据类型，也可以操作引用数据类型。操作引用数据类型时，比较的是引用的内存地址。所以在比较非基本数据类型时，应该使用 equals 方法。
五、逻辑运算符
逻辑非关系值表
| A | !A |
| true | false |
| false |
true |
逻辑与关系值表
| A | B | A&&B |
| false | false | false |
| true | false | false |
| false | true | false |
| true | true | true |
逻辑或关系值表
| A | B | A||B |
| false | false | false |
| true | false | true |
| false | true | true |
| true | true | true |
在运用逻辑运算符进行相关的操作，就不得不说“短路”现象。代码如下：
if (1 == 1 && 1 == 2 && 1 == 3) {
}
代码从左至右执行，执行第一个逻辑表达式后：true && 1==2 && 1==3
执行第二个逻辑表达式后：true && false && 1==3
因为其中有一个表达式的值是 false，可以判定整个表达式的值是 false，就没有必要执行第三个表达式了，所以 java 虚拟机不执行 1==3 代码，就好像被短路掉了。
逻辑或也存在“短路”现象，当执行到有一个表达式的值为 true 时，整个表达式的值就为 true，后面的代码就不执行了。
“短路”现象在多重判断和逻辑处理中非常有用。我们经常这样使用：
public void a(String str) {
if (str != null && str.trim().length() > 0) {
}
}在书写布尔表达式时，首先处理主要条件，如果主要条件已经不满足，其他条件也就失去了处理的意义。也提高了代码的执行效率。
位运算是对整数的二进制位进行相关操作，详细运算如下：
非位运算值表
| A | ~A |
| 1 | 0 |
| 0 |
1 |
与位运算值表
| A | B | A&B |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 |
或位运算值表
| A | B | A | B |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 |
异或位运算值表
| A | B | A&B |
| 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 |
示例如下：
private static void test01() {
int a = 15;
int b = 2;
System.out.println(a + "&" + b + "=" + (a & b));
System.out.println(a + "|" + b + "=" + (a | b));
System.out.println(a + "^" + b + "=" + (a ^ b));
}15&2=2
15|2=15
15^2=13
程序分析：
| a | 1 | 1 | 1 | 1 | 15 |
| b | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 |
| a&b | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 |
| a|b | 1 | 1 | 1 | 1 | 15 |
| a^b | 1 | 1 | 0 | 1 | 13 |
按位运算属于计算机低级的运算，现在我们也不频繁的进行这样的低级运算了。
六、三目运算符
三目运算符是一个特殊的运算符，它的语法形式如下：
布尔表达式？表达式1：表达式2
运算过程：如果布尔表达式的值为 true，就返回表达式 1 的值，否则返回表达式 2 的值，例如：
int sum = 90;
String str = sum < 100 ? "失败" : "成功";
等价于下列代码：
String str = null;
if (num < 100) {
str = "失败";
} else {
str = "成功";
}
三目运算符和 if……else 语句相比，前者使程序代码更加简洁。
七、赋值运算符
赋值运算符是程序中最常用的运算符了，示例如下：
| 运算符 | 例子 | 含义 |
| += | x+=y | x=x+y |
| -= | x-=y | x=x-y |
| *= | x*=y | x=x*y |
| /= | x/=y | x=x/y |
| %= | x%=y | x=x%y |
| >>= | x>>=y | x=x>>y |
| >>>= | a>>>=y | x=x>>>y |
| <<= | a<<=y | x=x<<y |
| &= | x&=y | x=x&y |
| |= | x|=y | x=x|y |
| ^= | x^=y | x=x^y |
大家可以根据自己的喜好选择合适的运算符。
补充：
字符串运算符：+ 可以连接不同的字符串。
转型运算符：() 可以将一种类型的数据或对象，强制转变成另一种类型。如果类型不相容，会报异常出来。
