《Java架構筑基》從Java基礎講起——基本數(shù)據(jù)類型

1. 基本類型有哪些

Java定義了八種基本數(shù)據(jù)類型：byte，short，int，long，char，float，double，boolean。

• 基本數(shù)據(jù)類型也稱為簡單類型，這些類型可以分為四組：
  • 整型。包括byte，short，int，long。用于表示有符號整數(shù)。
  • 浮點型。包括float，double。用于表示帶小數(shù)位的數(shù)字。
  • 字符型。包括char。用于表示字符集中的符號。
  • 布爾型。包括boolean。用于表示true/false值。
• 開發(fā)者可以直接使用這些類型，也可以使用它們來構造數(shù)組以及自定義類型。因此，它們形成了所有可以創(chuàng)建的其他類型的基礎。Java在其他方面是完全面向對象的，但基本數(shù)據(jù)類型并不是面向對象的，這樣設計的原因是為了效率。將基本數(shù)據(jù)類型設計為對象會極大地降低性能。
• 因為Java語言的特色其中一個就是具備可移植性，即不管在哪個平臺下運行，一份代碼無需修改就可以直接運行。為了確保這一點，基本數(shù)據(jù)類型被定義為具有明確的范圍和數(shù)學行為，與C和C++這類語言“允許整數(shù)的大小隨著執(zhí)行環(huán)境的要求而變化”不同，Java語言的數(shù)據(jù)類型都具有嚴格定義的范圍。無論在那種平臺下，int總是32位的。雖然嚴格指定基本數(shù)據(jù)類型的范圍在某些環(huán)境下會造成性能損失，但這是為了實現(xiàn)可移植性而必須付出的。

Java的八種基本類型說明如下所示，其中每一種都有特定的格式和大小 |基本類型|說明|字節(jié)數(shù) |:----:|:----:|:----: |byte|字節(jié)長度的整數(shù)，八位|1個字節(jié) |short|短整數(shù)，十六位|2個字節(jié) |int|整數(shù)，三十二位|4個字節(jié) |long|長整數(shù)，六十四位|8個字節(jié) |float|單精度浮點數(shù)，三十二位|4個字節(jié) |double|雙精度浮點數(shù)，六十四位|8個字節(jié) |char|Unicode字符|2個字節(jié) |boolean|布爾值|1個字節(jié)

2. 字面值有哪些類型

基本類型的字面值有四種子類型：整數(shù)字面值，浮點數(shù)字面值，字符字面值，布爾字面值

3. 整型數(shù)據(jù)介紹

3.1 整型數(shù)據(jù)

Java定義了四種整數(shù)類型：byte，short，int，long。所有這些類型都是有符號的、正的整數(shù)或者負的整數(shù)。Java不支持無符號（正值）的整數(shù)。博客 名稱|寬度|范圍 :--:|:--:|:--:| long|64|-9 223 372 036 854 775 808 ~ 9 223 372 036 854 775 807 int|32|-2 147 483 648 ~ 2 147 483 647 short|16|-32 768 ~ 32767 byte|8|-128 ~ 127

當中，最常用的整數(shù)類型是int。

• int類型經常用于控制循環(huán)變量和索引數(shù)組。對于那些不需要更大范圍的int類型數(shù)值的情況，你可能會認為使用范圍更小的byte和short類型效率會更高，然而事實并非如此。因為在表達式中使用byte和short值時，當對表達式求值時它們會被提升為int類型。所以，當需要使用整數(shù)時，int通常是最好的選擇。

3.2 整數(shù)字面值

整數(shù)字面值可以寫為十進制，十六進制（加前綴0x或0X），八進制（加前綴0），二進制（加前綴0B或0b）

//十進制
int x=10;
//十六進制數(shù)，即十進制的32
int y=0x20;
//八進制，即十進制的15
int z=017;
//二進制，即十進制的7
int u=0b0111;

整數(shù)字面值用于將值賦給byte，short，int和long類型的變量。所賦值不能超出變量的存儲范圍

• 例如，以下代碼在IDE中就會提示錯誤，因為byte的最大值為127

byte b = 250;

• 要將一個值賦給long類型時，在數(shù)字的后面要加上后綴字母L或l。否則，如下代碼中的整數(shù)值其實是被看做是int類型的

long a = 120;

• 在以下代碼中，就會產生一個錯誤，因為99999999999超出了int類型的存儲能力。為了解決這個問題，需要在數(shù)字后加上后綴字母L或l

long a = 99999999999;

如果整數(shù)字面值太長，可讀性會受到影響。

• 從Java 7開始，可用在整數(shù)字面值中使用下劃線將數(shù)字分隔開。

//十進制
int x=1_000_000;
//十六進制數(shù)，即十進制的32
int y=0x2_0;
//八進制，即十進制的15
int z=0_17;
//二進制，即十進制的7
int u=0b0_111;

4. 浮點型介紹

4.1 浮點型數(shù)據(jù)

浮點數(shù)也稱為實數(shù)，當計算需要小數(shù)精度的表達式時使用。 名稱|寬度|范圍 :--:|:--:|:--:| float|32|1.4e-045 ~ 3.4e+038 double|64|4.9e-324 ~ 1.8e+308

float

• float類型表示使用32位存儲的單精度數(shù)值。在某些處理器上，單精度運行速度更快，并且占用的空間是雙精度的一半，但是當數(shù)值非常大或者非常小時會變得不精確。如果需要小數(shù)部分，且精確度要求不高時，就可以考慮使用float類型。

double

• double類型表示使用64位存儲的雙精度數(shù)值。在sin()、cos()和sqrt()這類數(shù)學函數(shù)中，返回值都是double類型。如果需要在很多次迭代運算中保持精度，或是操作非常大的數(shù)值時，double類型是最佳選擇。

4.2 浮點數(shù)字面值

浮點數(shù)包含以下四個部分

• 一個整數(shù)部分
• 一個小數(shù)點
• 一個小數(shù)部分
• 一個可選的指數(shù)

例如，在1.7e8中，1是整數(shù)部分，7是小數(shù)部分，8是指數(shù)

• 在float和double類型中，0的整數(shù)部分是可選的
• 例如，0.5可以寫成.5
• 浮點數(shù)字面值加上的后綴字母F或f表明其為float類型，如果沒有標明，該浮點數(shù)字面值將是double類型

5. 字符介紹

5.1 字符型數(shù)據(jù)

char是用于存儲字符的數(shù)據(jù)類型。Java的設計初衷是允許程序員編寫在世界范圍內均可使用的語言，因此采用了Unicode標準來表示字符。Unicode定義了一個完全國際化的字符集，能夠表示全部人類語言中的所有字符，為此需要使用十六位寬度來存儲。char的范圍是0 ~ 65536，沒有負的char值。

對于一些語種，例如英語、德語等，可以使用八位寬度來表示這類語言的字符，使用Unicode在一定程度上會降低效率，但這是為了在全球獲得可移植性而必須付出的代價。

盡管char被設計為容納Unicod字符，但也可以用作整數(shù)類型，可以對char類型的變量執(zhí)行算術運算。

5.2 字符字面值

字符字面值是一個Unicode字符，或者是單引號括起來的一個轉義序列

例如

'a'
'b'
'\b' 回退字符
'\n' 換行
'\r' 回車

6. 布爾字面值

布爾類型有兩個值，分別為true和false。

例如，聲明一個布爾變量bool

boolean bool=true;

7. 基本類型轉換

在涉及處理不同數(shù)據(jù)類型時，常常需要將一個變量的值賦給另一個變量，這就需要進行類型轉換

默認轉換

• byte,short,char—int—long—float—double
• byte,short,char相互之間補轉換，他們參與運算首先轉換為int類型

強制轉換

• 格式: 目標類型 變量名 = (目標類型)值或變量名
• int a = (int) 15.7f;

注意要點

!!!!!!!注意!!!!!!!!
1:在java中，任何一個整數(shù)默認為 int 類型 (1)
2:在java種，任何一個小數(shù)，默認為 double 類型( 1.0)
3:123L 或者 1231 編譯器會將該數(shù)當成long類型
4:12.345f 或者12.345F 編譯器會將該數(shù)當成float類型

7.1 加寬轉換

當從一種基本類型轉換向另一種基本類型時，如果后者的大小和前者相同或者更大，就叫做加寬轉換

• 例如，將int（32位）轉為long（64位）。此時不會有信息丟失的風險，且加寬轉換是隱式發(fā)生的，不需要在代碼中任何事情
• 例如

int a=10;
long b=a;

7.2 收窄轉換

收窄轉換發(fā)生在從一種基本類型轉換為另一種更小類型的轉換中

• 例如，從long（64位）到int（32位）。收窄轉換需要顯示調用，用圓括號指定目標類型

long a=10;
int b=(int)a;

• 如果被轉換的值比目標類型的容量還要大的話，收窄轉換將導致信息丟失
• 例如，9876543210對int類型來說太大了

long a=9876543210L;
int b=(int)a;
//輸出值是1286608618
System.out.println(b);

8. 表達式中的自動類型提升

除了賦值外，在表達式中也可能會發(fā)生類型轉換。在表達式中，中間值要求的精度有時會超出操作數(shù)的范圍。博客

例如：

byte a = 40;
byte b = 50;
byte c = 100;
int d = a * b / c;

中間部分 a b 很容易超出byte操作數(shù)的范圍。為了解決這類問題，當對表達式求值時，Java會自動將每個byte，short或char操作數(shù)提升為int類型。這意味著使用int類型而不是byte類型執(zhí)行子表達式a b。因此，即時a和b都被指定為byte類型，中間表達式（50 * 40）的結果2000是合法的。

自動類型提升很有用，但有時候會導致難以理解的編譯時錯誤。例如：

byte b=10;
//錯誤
b= b*2;

如上代碼試圖將 10 * 2 的結果（一個完全有效的byte值）保存到byte變量中，但是編譯器卻提示錯誤。當計算表達式的值時，操作數(shù)被自動提升為int類型，所以結果也被提升為int類型。因此，現(xiàn)在是試圖將一個int類型值轉為byte變量，如果不使用強制類型轉換，就不能將結果賦給byte變量。

Java定義了幾個應用于表達式的類型提升規(guī)則。

• 對于一元操作符來說，如果操作數(shù)的類型是byte，short或char，運算結果提升為int類型
• 對與二元操作符來說，提升規(guī)則是從以下幾條依次選擇一條執(zhí)行
• 如果操作數(shù)類型均為byte、short或char，那么兩個數(shù)均轉為int類型，結果數(shù)也將為int類型
• 如果操作數(shù)包含double類型，那么另一個操作數(shù)也轉為double，結果數(shù)也將為double類型
• 如果操作數(shù)包含float類型，那么另一個操作數(shù)也轉為float，結果數(shù)也將為float類型
• 如果操作數(shù)包含long類型，那么另一個操作數(shù)也轉為long，結果數(shù)也將為long類型