Java位运算不一定比乘法快 (关于java数据运算的一些思考)

wtf？？？Java乘法会比位运算快？？你一定是在逗我！！哈哈哈，当时也困扰了我，让我们继续向下看。

我们学习c的时候，都会遇到位运算快于乘法运算的情况，当时老师讲的是计算机只有加法运算，乘法运算的运算需要多次的进位和转换，所以位运算的效率要远远高于乘法运算。

管中窥豹，将相同的情况拿到了java中测试了一下，结果却和预想的不太一样，在相同的循环次数下，乘法运算和位运算的时间效率是交替着的，也就是说位运算和乘法运算有相近的计算效率。我们看下文来具体分析。

一、样例

Talk is weak, show me the code!
我们首先来看代码，各位看官可以直接拿下来跑一下。


public static void main(String []args){int a=2;int b=2;int aResult;int bResult;long startTime;long endTime;long time;//乘法运算startTime=System.currentTimeMillis();for(int i=0;i<250000000;i++){bResult=b*1024;}endTime=System.currentTimeMillis();time=endTime-startTime;System.out.println("乘法250000000次时间："+time);//位运算System.out.println(Integer.toBinaryString(1024));startTime=System.currentTimeMillis();for(int i=0;i<250000000;i++){aResult=a<<10;}endTime=System.currentTimeMillis();time=endTime-startTime;System.out.println("位移100000000次时间："+time);}

二、结果

运算结果一：
运算结果二：

三、位运算的过程

上面的例子中，我们有第一句：

aResult=a<<10

这就是我们所说的位运算。
等价于：

bResult=b*1024;

其中我们输出了1024的二进制形式：

System.out.println(Integer.toBinaryString(1024));

结果为100000000000
最高位为第10位（从0开始计数），因此向左移位10位等同于数值乘1024。
所以两句话 （乘1024于<<10）是等价的。
因此具有可比性。

四、产生这种情况的原因？

最开始我对出现的这种现象也产生了很大的疑惑，尤其是对于Java的乘法竟然有时候会比位运算还要快！
？？？？wtf！
后来我对产生这种情况的原因进行了搜索，发现很少有对底层的计算过程进行讲解的文章，大部分是人云亦云，亦有很多是直接拷贝的别人的博客，而且不加验证！！我想说，你们这样误导别人真的好吗！！！真的很痛心，虽然个人感觉对别人的知识进行摘取并不可耻，但也要加以验证，并从中产生自己的思考，这才是真正有意义的，并且对别人也是极有帮助的。每个人人云亦云，真的是 **!

初步猜测：

java在计算乘法的时候一定采取了优化
不然按照之前的理论和实际，位运算肯定是要比乘法要慢得多，所以一定是java在计算时对过程进行了改造。
那么采用了什么优化呢？
个人猜测java在底层将乘法转化成了位运算，所以会有和位运算相近的运算时间。也就是上面我们说的运行时间总是在1234之间浮动，且大部分为2（运行时间根据不同的机器会有存在一定的差异，不能一概而论）。
那么为什么会产生有时快有时慢的交叉的情况呢?
这就要从操作系统的底层思考了。我们都知道类似windows，linux，macos都是分时操作系统，cpu计算快，而数据的传输较cpu的运算要慢上万的数量级，因此在操作系统为每一个进行分配了时间片，在运行时间片为0时，便把该进程切换下来，换下一个进程，这也就是为什么我们能够同时运行许多不同的程序的原因。（快到我们以为程序是在同时运行着）
在我们运行测试样例的时候，产生了cpu的调度和进程切换，电脑的cpu分配了时间给其他的进程，影响了速度，所以会产生数值上少量的差异。