Question

BitSet 实际是由“二进制位”构成的一个 Vector。如果希望高效率地保存大量“开－关”信息，就应使用 BitSet。它只有从尺寸的角度看才有意义；如果希望的高效率的访问，那么它的速度会比使用一些固有类型的数组慢一些。

此外，BitSet 的最小长度是一个长整数（Long）的长度：64 位。这意味着假如我们准备保存比这更小的数据，如 8 位数据，那么 BitSet 就显得浪费了。所以最好创建自己的类，用它容纳自己的标志位。

在一个普通的 Vector 中，随我们加入越来越多的元素，集合也会自我膨胀。在某种程度上，BitSet 也不例外。也就是说，它有时会自行扩展，有时则不然。而且 Java 的 1.0 版本似乎在这方面做得最糟，它的 BitSet 表现十分差强人意（Java1.1 已改正了这个问题）。下面这个例子展示了 BitSet 是如何运作的，同时演示了 1.0 版本的错误：

//: Bits.java
// Demonstration of BitSet
import java.util.*;

public class Bits {
  public static void main(String[] args) {
    Random rand = new Random();
    // Take the LSB of nextInt():
    byte bt = (byte)rand.nextInt();
    BitSet bb = new BitSet();
    for(int i = 7; i >=0; i--)
      if(((1 << i) &  bt) != 0)
        bb.set(i);
      else
        bb.clear(i);
    System.out.println("byte value: " + bt);
    printBitSet(bb);

    short st = (short)rand.nextInt();
    BitSet bs = new BitSet();
    for(int i = 15; i >=0; i--)
      if(((1 << i) &  st) != 0)
        bs.set(i);
      else
        bs.clear(i);
    System.out.println("short value: " + st);
    printBitSet(bs);

    int it = rand.nextInt();
    BitSet bi = new BitSet();
    for(int i = 31; i >=0; i--)
      if(((1 << i) &  it) != 0)
        bi.set(i);
      else
        bi.clear(i);
    System.out.println("int value: " + it);
    printBitSet(bi);

    // Test bitsets >= 64 bits:
    BitSet b127 = new BitSet();
    b127.set(127);
    System.out.println("set bit 127: " + b127);
    BitSet b255 = new BitSet(65);
    b255.set(255);
    System.out.println("set bit 255: " + b255);
    BitSet b1023 = new BitSet(512);
// Without the following, an exception is thrown
// in the Java 1.0 implementation of BitSet:
//    b1023.set(1023);
    b1023.set(1024);
    System.out.println("set bit 1023: " + b1023);
  }
  static void printBitSet(BitSet b) {
    System.out.println("bits: " + b);
    String bbits = new String();
    for(int j = 0; j < b.size() ; j++)
      bbits += (b.get(j) ? "1" : "0");
    System.out.println("bit pattern: " + bbits);
  }
} ///:~

随机数字生成器用于创建一个随机的 byte、short 和 int。每一个都会转换成 BitSet 内相应的位模型。此时一切都很正常，因为 BitSet 是 64 位的，所以它们都不会造成最终尺寸的增大。但在 Java 1.0 中，一旦 BitSet 大于 64 位，就会出现一些令人迷惑不解的行为。假如我们设置一个只比 BitSet 当前分配存储空间大出 1 的一个位，它能够正常地扩展。但一旦试图在更高的位置设置位，同时不先接触边界，就会得到一个恼人的违例。这正是由于 BitSet 在 Java 1.0 里不能正确扩展造成的。本例创建了一个 512 位的 BitSet。构建器分配的存储空间是位数的两倍。所以假如设置位 1024 或更高的位，同时没有先设置位 1023，就会在 Java 1.0 里得到一个违例。但幸运的是，这个问题已在 Java 1.1 得到了改正。所以如果是为 Java 1.0 写代码，请尽量避免使用 BitSet。