基本概念

Java位运算是针对于整型数据类型的二进制进行的移位操作，我们首先需要弄明白两个问题，Java有哪些数据类型是整型数据类型和各数字进制之间转换问题。Java整型数据类型有：byte、char、short、int、long。1个字节占8位，即1byte=8bit。
常见数据类型及其所占位数如下：

Java中只有有符号整数，没有无符号整数（unsigned int）,计算机在存储有符号整数时，是用该整数的补码进行存储的。只有有符号的整数才有原码，反码和补码（关于原码，反码，补码的详细介绍，参考这篇博文）。需要强调的一点是：由于计算机存储的是补码，正数的原，反，补码都一样，而负数则需要进行一定转换。以8位二进制数为例，00000001～01111111表示1～127,而负数若存储成原码形式，则10000001-11111111表示-1～-127，算上00000000=0一共127+127+1=255位，少了一位，所以要当成补码来计算，则10000001～11111111表示-127～-1，特别的10000000表示-128,所以8位二进制范围就是[-128,127],一共256位。因此计算机在进行位运算时，实际上都是补码的运算。

位运算符

以8bit为例，32bit同理

位与&

4&6
0000 0100
0000 0110
0000 0100
结果：4

位或|

-4|6
1111 1100
0000 0110
1111 1110（补码）
1000 0010（原码）
结果：-2

位非～

～4
0000 0100
1111 1011（补码）
1000 0101（原码）
结果：-5

位异或^

4^6
0000 0100
0000 0110
0000 0010
结果：2

有符号右移>>

正数,高位补0,负数,高位补1,实质等同于把这个数（十进制）除以2的n（位移位数）次幂
-4>>2
1111 1100
1111 1111
结果：-1

有符号左移<<

无论正数负数低位均补0,实质等同于把这个数（十进制）乘2的n（位移位数）次幂
-4<<2
1111 1100
1111 0000
结果：-16

无符号右移>>>

无论正数负数高位均补0，所以>>>结果一定是正数
-4>>>2
1111 1100
0011 1111
结果：2^6-1=63

Note

由于数据类型所占字节是有限的，而位移的大小却可以任意大小，所以可能存在位移后超过了该数据类型的表示范围，于是有了这样的规定：
如果为int数据类型，且位移位数大于32位，则首先把位移位数对32取模，不然位移超过总位数没意义的。所以4>>32与4>>0是等价的。
如果为long类型，且位移位数大于64位，则首先把位移位数对64取模，若没超过64位则不用对位数取模。
如果为byte、char、short，则会首先将他们扩充到32位，然后的规则就按照int类型来处理。