数据类型

基本数据类型

基本数据类型是CPU可以直接进行运算的类型，是指不可再分割的原子数据类型，内存中直接存储此类型的值，通过内存地址就可以访问到数据，并且内存中只能存放这种类型的值。

Java定义了以下几种基本数据类型：

• 整数类型：byte、short、int、long
• 浮点数类型：float、double
• 字符类型：char
• 布尔类型：boolean

在理解基本数据类型区别前，先了解一下计算机内存基本结构：

计算机内存最小存储单元是字节（byte），一个字节就是8位二进制数，即8bit。它的表示范围从00000000~11111111，换算成十进制为0~255，换成十六进制为00~ff。

内存单元是从0开始编号，称之为内存地址。每个内存单元可以看作一间房间，内存地址就是房间号。

一个字节是1byte,1K=1024byte，1M=1024K，1G=1024M，1T=1024G。

不同的数据类型占用的字节数不一样。请看下图：

byte正好一个字节，而long和double是8个字节

整型

对于整型，Java中只定义了带符号的整型，因此，最高位的bit表示符号位（0表示整数，1表示负数）

• byte: -128~127
• short: -32768 ~ 32767
• int: -2147483648 ~ 2147483647
• long: -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807

浮点类型

浮点类型的数就是小数，因为小数用科学计算法表示的时候，小数点是可以“浮动”，例如：1234.5表示成

浮点数事例如下：

float f1 = 3.14f;
float f2 = 3.14e38f; // 科学计数法表示的3.14x10^38
double d = 1.79e308;
double d2 = -1.79e308;
double d3 = 4.9e-324; // 科学计数法表示的4.9x10^-324
复制代码

对于float 类型，需要在后面添加f

浮点类型表示范围非常大，float 最大表示3.4x10^38 ，而double最大可表示 1.79x10^308

布尔类型

布尔类型boolean只有true和false两个值，布尔类型总是关系运算的计算结果：

Java语言对布尔类型的存储并没有做规定，因为理论上存储布尔类型只需要1 bit，但是通常JVM内部会把boolean表示为4字节整数。

字符类型

字符类型char表示一个字符。Java的char类型除了可表示标准的ASCII外，还可以表示一个Unicode字符。

注意char类型使用单引号'，且仅有一个字符，要和双引号"的字符串类型区分开。

引用类型

除了以上8种基本类型外，都是引用类型。例如，引用类型最常用的就是String字符串：

String s = "hello";
复制代码

引用类型的变量类似于C语言的指针，它内部存储一个“地址”，指向某个对象在内存的位置。

• 引用类型分为两种数据类型：引用变量本身和引用指向的对象。为描述简单起见，把引用变量（Reference Variable）称为refvar，而指向的实际对象（Referred Object）称为refobj。
• refvar是基本数据类型，它的默认值是null，存储refobj的首地址。
• refvar 占用4B空间
• refobj 无论多么小的对象占用的存储空间是12B（用于存储基本信息，称为对象头），但是由于存储空间分配必须是8B的倍数，所以初始分配的空间至少是16B。

包装类型

• 包装类型的继承结构图：

  

• 自动装箱、拆箱

  • 装箱、自动装箱

    Integer i1 = new Integer(8);
    Integer i2 = Integer.valueOf(8);
    
    // 自动装箱
    Integer i3 = 8;
    复制代码

    以上 3 种都可以进行转换，但在 Java 5 之前第 3 种方法是编译失败的，第 3 种方法也正是现在的自动装箱功能。另外，第一种构造器方法也不推荐使用了，已经标为废弃了。

  • 自动拆箱

    // 自动拆箱
    int i4 = i3;
    
    int i5 = i3.intValue();
    复制代码

    继续上面的例子，把 i3 赋值给 i4 就是实现的自动拆箱功能，自动装箱的原理就是调用包装类的 xxValue 方法，如 i5 中的 Integer 的 intValue 方法。

• 8种基本数据类型都有对应的包装类

• 包装类解决了基本数据类型无法做到的事情：泛型类型参数、序列化、类型转换、高频区间数据缓存。

• 所有包装类对象之间的比较，推荐全部使用equals()方法

• 在选择使用包装类还是基本数据类型时,推荐使用如下方式：

  • 所有的POJO类属性必须使用包装类数据类型。
  • RPC方法的返回值和参数必须使用包装数据类型。
  • 所有的局部变量推荐使用基本数据类型。

字符串

• 字符串是在堆上分配的

• 字符串相关类型主要有三种：String、StringBuilder、StringBuffer

• String相关：

  • String是只读字符串，不可变（immutable）对象，对它的任何改动，其实都是创建一个新对象，再把引用指向新对象。
  • String对象赋值操作后，会在常量池中进行缓存，如果下次申请创建对象时，缓存中已经存在，则直接返回相应引用给创建者。

• StringBuffer相关：

  • StringBuffer可以对原对象上进行修改，是线程安全的。
  • JDK5引入的StringBuilder和StringBuffer均继承自AbstractStringBuilder

• StringBuilder相关：

  • StringBuilder是非线程安全的
  • 继承自AbstractStringBuilder，该抽象类内部和String一样，也是以字符数组的形式存储字符串的。

• String和StringBuffer:

  • 基本字符串操作可以使用String相加，这样操作比较方便。

  • 在循环语句中不推荐字符串直接相加操作，推荐使用StringBuilderd的append方法进行扩展。以下方式不推荐：

    String str= "test";
    for(int i=0;i<100;i++){
    	str = str + "hello";
    }
    复制代码

总结

• Java的9种基本数据类型（8种基本类型+引用类型）
  • 整型：byte、short、int、long
  • 浮点型：float、double
  • 布尔型：boolean
  • 字符型：char
  • 引用类型：面向对象世界中的引用变量（引用句柄），或者叫引用类型。