Java 数据类型

Java 数据类型

知识点

数据类型分类

Java 中的数据类型有两类:

  • 值类型(又叫内置数据类型,基本数据类型)
  • 引用类型

值类型和引用类型的区别

  • 从概念方面来说
  • 基本类型:变量名指向具体的数值。
  • 引用类型:变量名指向存数据对象的内存地址。
  • 从内存构建方面来说
  • 基本类型:变量在声明之后,Java 就会立刻分配给他内存空间。
  • 引用类型:它以特殊的方式(类似 C 指针)向对象实体(具体的值),这类变量声明时不会分配内存,只是存储了一个内存地址。
  • 从使用方面来说
  • 基本类型:使用时需要赋具体值,判断时使用 == 号。
  • 引用类型:使用时可以赋 null,判断时使用 equals 方法。

值类型

​Java 的每种基本类型所占存储空间的大小是固定的。它们的大小不像其他大多数语言那样随机器硬件架构的变化而变化。这种不变性是Java程序相对其他大多数语言而言,更容易移植的原因之一。

所有数值类型都有正负号,所以不要去寻找无符号的数值类型。

与绝大多数编程语言类似,Java 也支持数值型、字符型、布尔型数据。

Java 语言提供了 8 种基本类型,大致分为 4

  • 整数型
  • byte:8 位,最大存储数据量是 255,存放的数据范围是 -128 ~ 127 之间。
  • short:16 位,最大数据存储量是 65536,数据范围是 -32768 ~ 32767 之间。
  • int:32 位,最大数据存储容量是 2 的 32 次方减 1,数据范围是负的 2 的 31 次方到正的 2 的 31 次方减 1。
  • long:64 位,最大数据存储容量是 2的 64 次方减 1,数据范围为负的 2 的 63 次方到正的 2 的 63 次方减 1。
  • 浮点型
  • float:32 位,数据范围在 3.4e-45 ~ 1.4e38,直接赋值时必须在数字后加上 f 或 F。
  • double:64 位,数据范围在 4.9e-324 ~ 1.8e308,赋值时可以加 d 或 D 也可以不加。
  • 字符型
  • char:16 位,存储Unicode码,用单引号赋值。
  • 布尔型
  • boolean:只有 true 和 false 两个取值。

对于数值类型的基本类型的取值范围,我们无需强制去记忆,因为它们的值都已经以常量的形式定义在对应的包装类中了。

示例:

public class DataTypeScopeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // byte
        System.out.println("基本类型:byte 二进制位数:" + Byte.SIZE);
        System.out.println("包装类:java.lang.Byte");
        System.out.println("最小值:Byte.MIN_VALUE=" + Byte.MIN_VALUE);
        System.out.println("最大值:Byte.MAX_VALUE=" + Byte.MAX_VALUE);
        System.out.println();
    }
};

输出:

基本类型:byte 二进制位数:8
包装类:java.lang.Byte
最小值:Byte.MIN_VALUE=-128
最大值:Byte.MAX_VALUE=127

数据转换

自动转换

一般情况下,定义了某数据类型的变量,就不能再随意转换。但是JAVA允许用户对基本类型做有限度的类型转换。

如果符合以下条件,则JAVA将会自动做类型转换:

  • 由“小”数据转换为“大”数据

显而易见的是,“小”数据类型的数值表示范围小于“大”数据类型的数值表示范围,即精度小于“大”数据类型。

所以,如果“大”数据向“小”数据转换,会丢失数据精度。比如:long 转为 int,则超出 int 表示范围的数据将会丢失,导致结果的不确定性。

反之,“小”数据向“大”数据转换,则不会存在数据丢失情况。由于这个原因,这种类型转换也称为扩大转换

这些类型由“小”到“大”分别为:(byte,short,char) < int < long < float < double。

这里我们所说的“大”与“小”,并不是指占用字节的多少,而是指表示值的范围的大小。

  • 转换前后的数据类型要兼容

由于 boolean 类型只能存放 true 或 false,这与整数或字符是不兼容的,因此不可以做类型转换。

  • 整型类型和浮点型进行计算后,结果会转为浮点类型

示例:

long x = 30;
float y = 14.3f;
System.out.println("x/y = " + x/y);

输出:

x/y = 1.9607843

可见 long 虽然精度大于 float 类型,但是结果为浮点数类型。

强制转换

在不符合自动转换条件时或者根据用户的需要,可以对数据类型做强制的转换。

转换方式为:在数值的前面用一个括号 () 把要强制转换的类型标注出来。

示例:

float f = 25.5f;
int x = (int)f;
System.out.println("x = " + x);

装箱和拆箱

包装类

Java 中基本类型的包装类如下:

  • Byte <-> byte
  • Short <-> short
  • Integer <-> int
  • Long <-> long
  • Float <-> float
  • Double <-> double
  • Character <-> char
  • Boolean <-> boolean

装箱

装箱是将值类型转换为引用类型。

例:

Integer i1 = new Integer(10); // 非自动装箱
Integer i2 = 10; // 自动装箱
System.out.println("i1 = " + i1);
System.out.println("i2 = " + i2);

拆箱

拆箱是将引用类型转换为值类型。

例:

int i1 = new Integer(10); // 自动拆箱
Integer tmp = new Integer(20);
int i2 = tmp.intValue(); // 非自动拆箱
System.out.println("i1 = " + i1);
System.out.println("i2 = " + i2);

使用装箱的场景

一种最普通的场景是:调用一个含类型为 Object 参数的方法,该 Object 可支持任意类型(因为 Object 是所有类的父类),以便通用。当你需要将一个值类型(如 Integer)传入时,需要装箱。

另一种用法是,一个非泛型的容器,同样是为了保证通用,而将元素类型定义为 Object。于是,要将值类型数据加入容器时,需要装箱。

自动装箱、自动拆箱

基本数据(Primitive)型的自动装箱(boxing)拆箱(unboxing)自 JDK 5 开始提供的功能。

JDK 5 之前的形式:

Integer i1 = new Integer(10); // 非自动装箱

JDK 5 之后:

Integer i2 = 10; // 自动装箱

Java 对于自动装箱和拆箱的设计,依赖于一种叫做享元模式的设计模式(有兴趣的朋友可以去了解一下源码,这里不对设计模式展开详述)。

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