JavaScript 中的位运算和权限设计 _JavaScript

1. 内容概要本文主要讨论以下两个问题：

JAVAScript 的位运算：先简单回顾下位运算，平时用的少，相信不少人和我一样忘的差不多了
权限设计：根据位运算的特点，设计一个权限系统（添加、删除、判断等）

2. JavaScript 位运算2.1. Number
在讲位运算之前，首先简单看下 JavaScript 中的 Number，下文需要用到。
在 JavaScript 里，数字均为基于 IEEE 754 标准的双精度 64 位的浮点数，引用维基百科的图片，它的结构长这样：

文章插图

sign bit（符号）: 用来表示正负号
exponent（指数）: 用来表示次方数
mantissa（尾数）: 用来表示精确度

也就是说一个数字的范围只能在 -(2^53 -1) 至 2^53 -1 之间。

既然讲到这里，就多说一句：0.1 + 0.2 算不准的原因也在于此。浮点数用二进制表达时是无穷的，且最多 53 位，必须截断，进而产生误差。最简单的解决办法就是放大一定倍数变成整数，计算完成后再缩小。不过更稳妥的办法是使用下文将会提到的 math.js 等工具库。

此外还有四种数字进制：
// 十进制1234567890// 二进制：前缀 0b，0B0b10000000000000000000000000000000 // 21474836480b01111111100000000000000000000000 // 21390950400B00000000011111111111111111111111 // 8388607// 八进制：前缀 0o，0O（以前支持前缀 0）0o755 // 4930o644 // 420// 十六进制：前缀 0x，0X0xFFFFFFFFFFFFFFFFF // 2951479051793528300000x123456789ABCDEF // 819855292164869000XA // 10好了，Number 就说这么多，接下来看 JavaScript 中的位运算。
2.2. 位运算
按位操作符将其操作数当作 32 位的比特序列（由 0 和 1 组成）操作，返回值依然是标准的 JavaScript 数值。JavaScript 中的按位操作符有：

文章插图

下面举几个例子，主要看下 AND 和 OR：
# 例子1 A = 10001001 B = 10010000A | B = 10011001# 例子2 A = 10001001 C = 10001000A | C = 10001001# 例子1 A = 10001001 B = 10010000A & B = 10000000# 例子2 A = 10001001 C = 10001000A & C = 100010003. 位运算在权限系统中的使用传统的权限系统里，存在很多关联关系，如用户和权限的关联，用户和角色的关联。系统越大，关联关系越多，越难以维护。而引入位运算，可以巧妙的解决该问题。
在讲“位运算在权限系统中的使用”之前，我们先假定两个前提，下文所有的讨论都是基于这两个前提的：

每种权限码都是唯一的（这是显然的）
所有权限码的二进制数形式，有且只有一位值为 1，其余全部为 0（2^n）

如果用户权限和权限码，全部使用二级制数字表示，再结合上面 AND 和 OR 的例子，分析位运算的特点，不难发现：

| 可以用来赋予权限
& 可以用来校验权限

为了讲的更明白，这里用 linux 中的实例分析下，Linux 的文件权限分为读、写和执行，有字母和数字等多种表现形式：
权限字母表示数字表示二进制读 r 4 0b100 写 w 2 0b010 执行 x 1 0b001
可以看到，权限用 1、2、4（也就是 2^n）表示，转换为二进制后，都是只有一位是 1，其余为 0 。我们通过几个例子看下，如何利用二进制的特点执行权限的添加，校验和删除。
3.1. 添加权限
let r = 0b100let w = 0b010let x = 0b001// 给用户赋全部权限（使用前面讲的 | 操作）let user = r | w | xconsole.log(user)// 7console.log(user.toString(2))// 111// r = 0b100// w = 0b010// r = 0b001// r|w|x = 0b111可以看到，执行 r | w | x 后，user 的三位都是 1，表明拥有了全部三个权限。

Linux 下出现权限问题时，最粗暴的解决方案就是 chmod 777 xxx，这里的 7 就代表了：可读，可写，可执行。而三个 7 分别代表：文件所有者，文件所有者所在组，所有其他用户。

3.2. 校验权限
刚才演示了权限的添加，下面演示权限校验：
let r = 0b100let w = 0b010let x = 0b001// 给用户赋 r w 两个权限let user = r | w// user = 6// user = 0b110 (二进制)console.log((user & r) === r) // true 有 r 权限console.log((user & w) === w) // true 有 w 权限console.log((user & x) === x) // false 没有 x 权限如前所料，通过用户权限 & 权限 code === 权限 code 就可以判断出用户是否拥有该权限。
3.3. 删除权限
我们讲了用 | 赋予权限，使用 & 判断权限，那么删除权限呢？删除权限的本质其实是将指定位置上的 1 重置为 0 。上个例子里用户权限是 0b110，拥有读和写两个权限，现在想删除读的权限，本质上就是将第三位的 1 重置为 0，变为 0b010：