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? ? Java 是一门强类型的编程语言,所有的变量必须显式声明数据类型。Java 中定义了多种数据类型,根据数据的特点,数据类型分为两大类:基本数据类型和引用数据类型(简称引用类型)。
Java 中数据类型的分类如下图所示:
? ? 变量就是申请内存来存储值。也就是说,当创建变量的时候,需要在内存中申请空间。内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间,分配的空间只能用来储存该类型数据。因此,通过定义不同类型的变量,可以在内存中储存整数、小数或者字符。
? ? 基本数据类型包括 4 类 8 种,4 类分别是整数类型、浮点类型、字符类型和布尔类型。六种数字类型(四个整数型,两个浮点型),一种字符类型,还有一种布尔型。
数据类型 | 占用字节 | 默认值 | 包装类 |
---|---|---|---|
char(字符型) | 1 | \u0000 | Character |
byte(字节型) | 1 | 0 | Byte |
short(短整型) | 2 | 0 | Short |
int(整型) | 4 | 0 | Integer |
long(长整型) | 8 | 0L | Long |
float (单精度浮点型) | 4 | 0.0f | Float |
double (双精度浮点型) | 8 | 0.0d | Double |
boolean(布尔型) | 1 | false | Boolean |
注意:在 Java 中,整形和浮点型都是有符号的。
在 Java 中,将一种类型的值赋值给另一种类型是很常见的。boolean 类型与其他7种类型的数据都不能进行转换,char 类型不支持自动转换成它,只支持强制转换,除了这两种类型有些特殊以外,其他 6 种数据类型,它们之间都可以进行相互转换,只是可能会存在精度损失。
将 6 种数据类型按取值范围的大小顺序排列一下:
double > float > long > int > short > byte
取值范围从小转换到大,是可以直接转换的,而从大转成小,或转成 char 类型,则必须使用强制转换。
? ? 自动转换时会进行扩宽(widening conversion)。因为较大的类型(如 int)要保存较小的类型(如 byte),取值范围是足够的,不需要强制转换。
? ? 在自动类型转化中,除了以下几种情况可能会导致精度损失以外,其他类型的自动转换不会出现精度损失:
除了可能的精度损失外,自动转换不会出现任何运行时(run-time)异常。
? ? 如果要把大的转成小的,或者在 short 与 char 之间进行转换,就必须强制转换。这也被称作缩小转换(narrowing conversion),因为必须显式地使数值更小以适应目标类型。
强制转换的格式和实例如下:
(target-type) value;
// 实例
long lo = 99;
int i = (int) lo;
? ? 严格地说,byte 转为 char 不属于(narrowing conversion),因为从 byte 到 char 的过程其实是 byte --> int --> char,所以 widening 和 narrowing 都有。
强制转换可能会损失精度,主要有两种场景:
在表达式计算过程中会发生类型转换,这些类型转换就是类型提升,类型提升规则如下:
? ? Java 是面向对象语言,其概念为一切皆为对象,但基本数据类型是个例外。基本数据类型大多是面向机器底层的类型,它是?“值”?而不是一个对象,对于声明在方法中的基本类型变量,它存放于“栈”中而不是存放于“堆”中。这有很多好处,例如不需要和对象一样需要在堆中分配内存,然后搞个引用指向它。不需要 GC,因为是直接在栈上分配空间,方法运行结束就出栈回收掉了。可以放心的使用最基本的运算符进行比较和计算等等。
? ? 没有什么是完美无缺的,数据类型也有缺点,例如会自动设置默认值(这是双刃剑,一些场景下会增加额外的处理逻辑),不支持泛型等。
? ? Java 希望使用一切皆为对象的理念来统一语言设计,但基本类型确实有很多优点和使用场景,鱼和熊掌我就要兼得之!所以它为每一个基本类型都提供了相应的包装类,封装了很多实用的方法,最重要的是,提供了自动装箱和自动拆箱的语法糖,让开发者可以无感知的在包装类型和基础类型之间来回切换。
? ? 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。请看下面的例子:
public class PrimitiveTypeTest {
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();
// short
System.out.println("基本类型:short 二进制位数:" + Short.SIZE);
System.out.println("包装类:java.lang.Short");
System.out.println("最小值:Short.MIN_VALUE=" + Short.MIN_VALUE);
System.out.println("最大值:Short.MAX_VALUE=" + Short.MAX_VALUE);
System.out.println();
// int
System.out.println("基本类型:int 二进制位数:" + Integer.SIZE);
System.out.println("包装类:java.lang.Integer");
System.out.println("最小值:Integer.MIN_VALUE=" + Integer.MIN_VALUE);
System.out.println("最大值:Integer.MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);
System.out.println();
// long
System.out.println("基本类型:long 二进制位数:" + Long.SIZE);
System.out.println("包装类:java.lang.Long");
System.out.println("最小值:Long.MIN_VALUE=" + Long.MIN_VALUE);
System.out.println("最大值:Long.MAX_VALUE=" + Long.MAX_VALUE);
System.out.println();
// float
System.out.println("基本类型:float 二进制位数:" + Float.SIZE);
System.out.println("包装类:java.lang.Float");
System.out.println("最小值:Float.MIN_VALUE=" + Float.MIN_VALUE);
System.out.println("最大值:Float.MAX_VALUE=" + Float.MAX_VALUE);
System.out.println();
// double
System.out.println("基本类型:double 二进制位数:" + Double.SIZE);
System.out.println("包装类:java.lang.Double");
System.out.println("最小值:Double.MIN_VALUE=" + Double.MIN_VALUE);
System.out.println("最大值:Double.MAX_VALUE=" + Double.MAX_VALUE);
System.out.println();
// char
System.out.println("基本类型:char 二进制位数:" + Character.SIZE);
System.out.println("包装类:java.lang.Character");
// 以数值形式而不是字符形式将Character.MIN_VALUE输出到控制台
System.out.println("最小值:Character.MIN_VALUE="
+ (int) Character.MIN_VALUE);
// 以数值形式而不是字符形式将Character.MAX_VALUE输出到控制台
System.out.println("最大值:Character.MAX_VALUE="
+ (int) Character.MAX_VALUE);
}
}
编译以上代码输出结果如下所示:
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
基本类型:short 二进制位数:16
包装类:java.lang.Short
最小值:Short.MIN_VALUE=-32768
最大值:Short.MAX_VALUE=32767
基本类型:int 二进制位数:32
包装类:java.lang.Integer
最小值:Integer.MIN_VALUE=-2147483648
最大值:Integer.MAX_VALUE=2147483647
基本类型:long 二进制位数:64
包装类:java.lang.Long
最小值:Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808
最大值:Long.MAX_VALUE=9223372036854775807
基本类型:float 二进制位数:32
包装类:java.lang.Float
最小值:Float.MIN_VALUE=1.4E-45
最大值:Float.MAX_VALUE=3.4028235E38
基本类型:double 二进制位数:64
包装类:java.lang.Double
最小值:Double.MIN_VALUE=4.9E-324
最大值:Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308
基本类型:char 二进制位数:16
包装类:java.lang.Character
最小值:Character.MIN_VALUE=0
最大值:Character.MAX_VALUE=65535
? ? Float 和 Double 的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的,结尾的"E+数字"表示 E 之前的数字要乘以 10 的“数字”次幂。比如 3.14E3 就是 3.14×1000=3140,3.14E-3 就是3.14/1000=0.00314。
? ? 实际上,JAVA 中还存在另外一种基本类型 void,它也有对应的包装类 java.lang.Void,不过我们无法直接对它们进行操作。
常量就是一个固定值。它们不需要计算,直接代表相应的值。
常量指不能改变的量。 在 Java 中用 final 标志,声明方式和变量类似:
final double PI = 3.1415927;
虽然常量名也可以用小写,但为了便于识别,通常使用大写字母表示常量。
字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如:
byte a = 68;
char a = 'A'
byte、int、long、和 short 都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。
当使用常量的时候,前缀0表明是8进制,而前缀 0x 代表16进制。例如:
int decimal = 100;
int octal = 0144;
int hexa = 0x64;
和其他语言一样,Java 的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子:
"Hello World"
"two\nlines"
"\"This is in quotes\""
字符串常量和字符常量都可以包含任何 Unicode 字符。例如:
char a = '\u0001';
String a = "\u0001";
Java 语言支持一些特殊的转义字符序列:
符号 | 字符含义 |
---|---|
\n | 换行 (0x0a) |
\r | 回车 (0x0d) |
\f | 换页符(0x0c) |
\b | 退格 (0x08) |
\0 | 空字符(0x0) |
\s | 字符串 |
\t | 制表符 |
\" | 双引号 |
\' | 单引号 |
\\ | 反斜杠 |
\ddd | 八进制字符 (ddd) |
\uxxxx | 16进制Unicode字符 (xxxx) |
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