位运算实现数据交换你以为效率很高吗？

使用临时变量实现数据交换，代码如下：

int a = 1,b = 2, temp = a;
temp = a;
a = b;
b = temp;
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b); // a = 2, b = 1

使用位运算实现数据交换，代码如下：

int a = 1,b = 2;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b); // a = 2, b = 1

看到这种位运算，一般大脑就会觉得高级，会觉得效率应该也比较高吧，其实并不然，实验如下：

private static void switchData(int[] bytes) {
    int temp;
    for (int i = 0; i < bytes.length; i+=2) {
        temp = bytes[i];
        bytes[i] = bytes[i + 1];
        bytes[i + 1] = temp;
    }
}

如上方法，功能为：依次从bytes数组中取出两位数据进行交换。下面我们实例对应的位运算方法：

private static void switchData(int[] bytes) {
    for (int i = 0; i < bytes.length; i+=2) {
        bytes[i] = bytes[i] ^ bytes[i + 1];
        bytes[i + 1] = bytes[i] ^ bytes[i + 1];
        bytes[i] = bytes[i] ^ bytes[i + 1];
    }
}

下面，我们定义一个比较大的数组对象，然后执行10次交换，并打印出每一次交换时使用的时间：

public static void main(String[] args) {
    int[] bytes = new int[10000_0000];
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        switchData(bytes);
        System.out.println("使用时间：" + (System.currentTimeMillis() - start));
    }
}

使用临时变量实现交换时，基本上使用时间为50毫秒上下，而使用位运算实现的交换时，使用时间差不多要70毫秒，这差距可是非常大的。

为什么我会想到这个问题，因为在做项目开发的时候，有一个应用使用到了摄像头，需要开启视频，Android手机摄像头传出的视频是很大的，需要压缩。Android摄像头传出的图片数据为原始数据（NV21格式），需要压缩为H264格式，而压缩为H264时，接收的参数为NV12数据，这时就需要把NV21转换为NV12，这两种格式都是YUV格式，不同点在于U和V的位置是相反的，所以转换格式就是把U和V的格式交换一下即可。当我们视频分辨率为1920 x 1080时，一张图片的大小为：byte[] onePicture = new byte[1920 x 1080 x 3 / 2]，数据量相当的大，所以此时的数据交互如果用位运算那可就亏大发了，毫秒必争啊，为什么要争呢?因为要想不卡，视频需要1秒显示25张图片，1秒 / 25张 = 40毫秒，这就是说每张图片的处理时间如果在40毫秒以内就不会卡，假设你转换1张图片格式就花了40毫秒了，那你转换为格式还需要压缩呢，压缩完还要发送呢，这些都需要时间的，加起来就超过40毫秒了，那视频肯定就卡了，所以分秒必争啊这种情况。

那位运算的数据交换用在什么地方呢？用在那种内存很小，而且需要交换数据，并且交换次数并不多的场景。这种场景一般我们遇不到。