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數(shù)據(jù)類型的出現(xiàn)是為了把數(shù)據(jù)分成所需內(nèi)存大小不同的數(shù)據(jù)山涡，合理、有效利用內(nèi)存绎狭。數(shù)據(jù)類型在計算機語言里面关带，是對內(nèi)存位置的一個抽象表達(dá)方式侥涵。

數(shù)據(jù)類型

在JAVA語言種將數(shù)據(jù)類型分為兩類：基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型

• 基本類型：簡單數(shù)據(jù)類型是不能簡化的、內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型豫缨、由編程語言本身定義独令，它表示了真實的數(shù)字、字符和整數(shù)好芭。
• 引用數(shù)據(jù)類型：Java語言的引用數(shù)據(jù)類型包括類燃箭、接口和數(shù)組類型，還有一種特殊的null類型舍败。引用數(shù)據(jù)類型是對一個對象的引用招狸，對象有兩種：數(shù)組和實例（面向?qū)ο蟮幕局R點敬拓，這篇文章主要以基本數(shù)據(jù)類型為主）

基本數(shù)據(jù)類型

基本數(shù)據(jù)類型分為4類，分別為整型裙戏、浮點型乘凸、字符型和布爾型

整型

Java從入門到精通

1字節(jié)=8位

4種整型量都是有符號的，符號占一位(byte的取值范圍本該是2的8次方累榜，其他類似)营勤。

Java整數(shù)常量默認(rèn)是int類型

下表可以清楚的看出每個取值范圍內(nèi)可以使用的數(shù)據(jù)類型(這里沒有把負(fù)數(shù)部分畫出來)

• byte、short可以使用在其取值范圍內(nèi)的整數(shù)常量辨泳，系統(tǒng)自動把這些整數(shù)常量當(dāng)成byte或short類型處理虱岂。使用超出范圍的整數(shù)常量會報錯。

  byte b = 127;
  byte b2 = 128;//報錯:Required:byte Found:int(默認(rèn)是int類型)

• 如果把一個超出int取值范圍的整數(shù)常量賦值給long類型菠红，會報錯第岖；強制使用long類型需要在整數(shù)常量后加L(或l)
• 如果把一個int范圍內(nèi)的整數(shù)常量賦值給long類型，不會報錯途乃，是因為發(fā)生了自動類型轉(zhuǎn)換（下面會具體說明）

 int num1 = 2147483647;
 long l1 = 2147483647;//正常绍傲，發(fā)生了自動類型轉(zhuǎn)換
 int num2 = 2147483648;//報錯: Integer number too
 large
 long l2 = 2147483648;//報錯: Integer number too
 large 
 long l3 = 2147483648L;//正常
 

整數(shù)常量的四種表示方式

1. 二進制：0b或0B開頭（java7開始支持）
2. 八進制：0開頭
3. 十進制：不做過多說明
4. 十六進制：0x或0X開頭

int num1=013;//八進制
int num2=0x13;//十六進制

重點說明二進制表示方式

所有數(shù)字在計算機底層都是以二進制形式表示的扔傅，原碼是直接將一個數(shù)值換算成二進制數(shù)耍共。計算機是以補碼形式保存所有的整數(shù)。正數(shù)的補碼和原碼完全相同猎塞，負(fù)數(shù)的補碼是原碼的反碼加1试读；反碼是對原碼按位取反，最高位符號位不變荠耽。

Java瘋狂講義

• 二進制整數(shù)的最高位是符號位钩骇，1表示負(fù)數(shù),0表示正數(shù)
• java整數(shù)常量默認(rèn)是int類型，所以二進制整數(shù)默認(rèn)占32位铝量，定義一個不足位的二進制整數(shù)時倘屹，會自動高位補齊(補0)，第32位是符號位
• 系統(tǒng)對byte慢叨、short類型的使用與十進制一致
• 使用long類型需要在末尾加L(或l)纽匙，表示占64位，第64位是符號位

關(guān)于進制間的轉(zhuǎn)換請看
進制間的轉(zhuǎn)換 這篇文章

浮點型

Java從入門到精通

• float(單精度浮點型):第1位是符號位拍谐，接下來8位表示指數(shù)烛缔，其余23位表示尾數(shù)
• double(雙精度浮點型)：第1位符號位馏段，接下來11位表示指數(shù)，其余52位表示尾數(shù)

浮點數(shù)的兩種表示方式

1. 十進制數(shù)形式践瓷，float浮點數(shù)后加F(或f)院喜，double浮點數(shù)后加D(或d),浮點數(shù)必須包含一個小數(shù)點,

   如float f=5.1200_001f;//可以使用_分隔，方便校對數(shù)位

2. 科學(xué)計數(shù)法形式晕翠，只有浮點型的數(shù)值可以使用科學(xué)計數(shù)法形式表示喷舀。如：5.12E2(5.12??10^2)

字符型

• java語言使用16位的Unicode字符集(關(guān)于字符編碼問題請看阮一峰的字符編碼筆記)作為編碼方式
• char類型的取值范圍是0~2^16(65536),是無符號的整數(shù)（正數(shù)）,可以被用作整數(shù)類型的值來使用,同樣系統(tǒng)也會把整數(shù)類型的值當(dāng)成char類型處理

字符型常量的三種表示方式

1. 直接通過單個字符來指定,如 'a','0'
2. 通過轉(zhuǎn)義字符表示特殊字符型常量

常用轉(zhuǎn)義字符

Java從入門到精通

3. 直接使用Unicode值表示字符型常量，范圍'\u0000'-'\uFFFF',其中前256個('\u0000'-'\u00FF')字符和ASCII碼表中的字符安完成重合

布爾型

用于表示邏輯上的”真“或”假“

基本類型的類型轉(zhuǎn)換

自動類型轉(zhuǎn)換

取值范圍小的類型賦值給取值范圍大的類型淋肾，系統(tǒng)自動進行類型轉(zhuǎn)換元咙，如圖所示，可以根據(jù)箭頭指向發(fā)生自動轉(zhuǎn)換

自動轉(zhuǎn)換

強制類型轉(zhuǎn)換

強制類型轉(zhuǎn)換可能會丟失精度巫员，所以需要使用()進行類型轉(zhuǎn)換庶香。

Java瘋狂講義

32位int型最高位0表示正數(shù)，轉(zhuǎn)換為byte類型简识，高位精度丟失赶掖，第8位為byte最高位，1表示負(fù)數(shù)七扰，因此正數(shù)的int型因丟失精度變成了負(fù)數(shù)的byte型奢赂。

表達(dá)式類型的自動提升

當(dāng)一個算術(shù)表達(dá)式中包含多個基本類型的值時，整個算術(shù)表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型將發(fā)生自動提升

• byte颈走、short膳灶、char自動提升為int類型
• 整個表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型自動提升到與表達(dá)式中最高等級操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型
• 與字符串拼接規(guī)則：字符串在+號的左邊，表示字符串拼接,如果字符串在+號的右邊要具體看左邊的情況

  System.out.println("Hello" + 'a' + 7);//Helloa7
  System.out.println('a' + 7 + "Hello");//104Hello

包裝類

Java瘋狂講義

為什么還需要包裝類

Java中的int類型在內(nèi)存中只占用4個字節(jié)立由，而一個Object對象本身最少占用8個字節(jié)轧钓，另外還需要4個字節(jié)來引用它。除此之外CPU對基本類型的處理更加高效锐膜。

既然如此為什么還需要包裝類?

Java是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言毕箍，但這8種基本數(shù)據(jù)類型并不支持面試對象的特性。所以 Java 需要一個這樣的包裝類來使其面向?qū)ο蟮耐暾?這樣一來基本類型具有了對象的特性道盏，例如：實現(xiàn)可空類型而柑，完成字符串像基本類型的轉(zhuǎn)換，另外Java 集合中只能放入包裝類型荷逞，不支持基本類型媒咳。

       //可為空
        Integer integer=null;
        //字符串轉(zhuǎn)換為int型
        int num=Integer.valueOf("123");
        //java集合只能放入Integer類型，無法放入int類型
        ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<>();

緩沖池——減少內(nèi)存開銷种远，提高程序性能

 Integer integer = Integer.valueOf(127);
 int intValue = integer.intValue();

• 通過靜態(tài)方法valueOf將基本類型包裝為Integer類型
• 通過intValue方法將包裝類轉(zhuǎn)換為int類型涩澡。

    private final int value;
    //intValue方法比較簡單，直接返回value
    public int intValue() {
        return value;
    }
    //valueOf方法的內(nèi)部實現(xiàn)
    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

可以從valueOf方法內(nèi)部看到院促，傳入進來的i并不是直接調(diào)用new Integer(i)來創(chuàng)建對象的筏养，而是通過IntegerCache.cache緩存中獲取的斧抱。

IntegerCache是Integer的一個內(nèi)部類

 private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }

從上面的代碼中，可以看到IntegerCache類中聲明了Integer cache[]數(shù)組來緩存Integer對象的渐溶，并且IntegerCache.low和IntegerCache.high常量確定了cache的范圍從-128~127辉浦，也就是說不在這個范圍內(nèi)的值，會直接通過new Integer(i)來創(chuàng)建對象茎辐。

        Integer num1 = 127;
        Integer num2 = 127;
        System.out.println(num1 == num2);//引用的同一個對象所以輸出為 true
        
        Integer num1 = 128;
        Integer num2 = 128;
        System.out.println(num1 == num2);//超出了緩存范圍輸出false 
        
        Integer integer1 = new Integer(127);
        Integer integer2 = new Integer(127);
        System.out.println(integer1 == integer2);//直接new的對象宪郊，未走緩存輸出false

在int和Integer類型之間轉(zhuǎn)換其實不需要如此的麻煩，從java5開始為我們提供了裝箱和拆箱的操作拖陆，簡化轉(zhuǎn)換過程弛槐。

自動裝箱、拆箱——只是一種語法糖

Integer a= 123;     // 裝箱
int b = a;         // 拆箱

裝箱和拆箱可以看成一種java語法糖依啰，javac編譯器會自動把裝箱轉(zhuǎn)換為Integer.valueOf(),把拆箱轉(zhuǎn)換為Integer.intValue()乎串，因此我們在使用裝箱時依然可以使用Integer的緩存。

成員變量value的不可變性

包裝類的成員變量value都使用了final關(guān)鍵字修飾速警，這表明它們是不可變類型(常量)叹誉。

對于成員變量value只需要明白3點就可以了

1. 它的訪問修飾符是pirvate，所以外部無法修改它
2. 使用了final關(guān)鍵字修飾闷旧，內(nèi)部一旦賦值便無法再改變
3. 基本數(shù)據(jù)類型的不可變性滿足上面兩點就可以了长豁，不像引用類型，被final修改后忙灼，引用本身不可變匠襟，但具體的實例是可以通過引用改變的。這點在String類型中詳細(xì)說明（String是通過copyOf()方法來保證不可變的）

之所以設(shè)計成不可變的的目的是為了保證基本的信息安全和并發(fā)環(huán)境下的線程安全

其他基本類型的包裝類

• Boolean,緩存了true/false對應(yīng)實例
• Short该园，緩存范圍與Integer一致
• Byte酸舍，全部緩存
• Character，緩存范圍'\u0000' ~ '\u007F'
• Double和Float類型沒有使用緩存池

運算

將運算符和操作數(shù)連接在一起就形成了表達(dá)式

這里只對兩種運算做簡要說明（其實主要是為了記錄下）

• 邏輯運算符

圖片來源已忘記

//注釋
& ：邏輯與 &&：短路與 
| ：邏輯或 ||：短路或 
爬范！ ：邏輯非  ^：邏輯異或

• 位運算符（直接對二進制進行運算）

圖片來源已忘記