10_Java 基本数据类型

Java 的两大数据类型:

• 内置数据类型
• 引用数据类型

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内置数据类型

Java语言提供了八种基本类型。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。

byte：

• byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；
• 最小值是 -128（-2^7）；
• 最大值是 127（2^7-1）；
• 默认值是 0；
• byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；
• 例子：byte a = 100，byte b = -50。

short：

• short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
• 最小值是 -32768（-2^15）；
• 最大值是 32767（2^15 - 1）；
• Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；
• 默认值是 0；
• 例子：short s = 1000，short r = -20000。

int：

• int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；
• 最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
• 最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
• 一般地整型变量默认为 int 类型；
• 默认值是 0 ；
• 例子：int a = 100000, int b = -200000。

long：

• long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；
• 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
• 最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
• 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；
• 默认值是 0L；
• 例子： long a = 100000L，long b = -200000L。
  "L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。

float：

• float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；
• float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
• 默认值是 0.0f；
• 浮点数不能用来表示精确的值，如货币；
• 例子：float f1 = 234.5f。

double：

• double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；
• 浮点数的默认类型为 double 类型；
• double类型同样不能表示精确的值，如货币；
• 默认值是 0.0d；
• 例子：

  double   d1  = 7D ;
  double   d2  = 7.; 
  double   d3  =  8.0; 
  double   d4  =  8.D; 
  double   d5  =  12.9867; 
  

  • 7 是一个 int 字面量，而 7D，7. 和 8.0 是 double 字面量。

boolean：

• boolean数据类型表示一位的信息；
• 只有两个取值：true 和 false；
• 这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；
• 默认值是 false；
• 例子：boolean one = true。

char：

• char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；
• 最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；
• 最大值是 \uffff（即为 65535）；
• char 数据类型可以储存任何字符；
• 例子：char letter = 'A';

类型默认值

下表列出了 Java 各个类型的默认值：

数据类型	默认值
int	0
long	0L
short	0
char	'\u0000'
byte	0
float	0.0f
double	0.0d
boolean	false
引用类型	null

说明：

• int, short, long, byte 的默认值是0。
• char 的默认值是 \u0000（空字符）。
• float 的默认值是 0.0f。
• double 的默认值是 0.0d。
• boolean 的默认值是 false。
• 引用类型（类、接口、数组）的默认值是 null。

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引用类型

• 在Java中，引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如 Employee、Puppy 等。变量一旦声明后，类型就不能被改变了。
• 对象、数组都是引用数据类型。
• 所有引用类型的默认值都是null。
• 一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型。
• 例子：Site site = new Site("Example")。

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Java 常量

常量在程序运行时是不能被修改的。 在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量，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。 当使用字面量的时候，前缀 0 表示 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\""

字符串常量和字符变量都可以包含任何 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	空格 (0x20)
\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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自动类型转换

整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。 转换从低级到高级。

低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double 

数据类型转换必须满足如下规则：

• 1. 不能对boolean类型进行类型转换。
• 1. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
• 1. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
• 1. 转换过程中可能导致溢出或损失精度，例如：

  int i =128;   
  byte b = (byte)i;
  

  因为 byte 类型是 8 位，最大值为127，所以当 int 强制转换为 byte 类型时，值 128 时候就会导致溢出。

• 1. 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到，而不是四舍五入，例如：

  (int)23.7 == 23;        
  (int)-45.89f == -45
  

自动类型转换

必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型，例如: short数据类型的位数为16位，就可以自动转换位数为32的int类型，同样float数据类型的位数为32，可以自动转换为64位的double类型。

public class ZiDongLeiZhuan{
	public static void main(String[] args){
		char c1='a';//定义一个char类型
		int i1 = c1;//char自动类型转换为int
		System.out.println("char自动类型转换为int后的值等于"+i1);
		char c2 = 'A';//定义一个char类型
		int i2 = c2+1;//char 类型和 int 类型计算
		System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+i2);
	}
}

运行结果为:

char自动类型转换为int后的值等于97
char类型和int计算后的值等于66

解析： c1 的值为字符 a ,查 ASCII 码表可知对应的 int 类型值为 97， A 对应值为 65，所以 i2=65+1=66。

强制类型转换

• 1. 条件是转换的数据类型必须是兼容的。
• 1. 格式：(type)value type是要强制类型转换后的数据类型 实例：

public class ForceTransform {
	public static void main(String[] args){
		int i1 = 123;
		byte b = (byte)i1; //强制类型转换为byte
		System.out.println("int强制类型转换为byte后的值等于"+b);
	}
}

运行结果：

int强制类型转换为byte后的值等于123

隐含强制类型转换

• 1、 整数的默认类型是 int。
• 2、 小数默认是 double 类型浮点型，在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f。

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String 类型

String 不是基本数据类型，而是 Java 内置的类（java.lang.String），但使用频率极高，需要特别注意几个关键点。

字符串比较：== vs equals()

String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
String s3 = new String("hello");

System.out.println(s1 == s2);        // true（字符串常量池，指向同一对象）
System.out.println(s1 == s3);        // false（s3 是 new 出来的新对象）
System.out.println(s1.equals(s3));   // true（内容相同）

原则：比较字符串内容，始终用 equals()，而不是 ==。

字符串不可变性

String 对象一旦创建，内容不可修改。每次修改都会创建新对象：

String s = "hello";
s = s + " world";  // 并非修改原字符串，而是创建了一个新对象

需要频繁拼接字符串时，使用 StringBuilder（单线程）或 StringBuffer（多线程）：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sb.append(i).append(", ");
}
System.out.println(sb.toString());  // 0, 1, 2, 3, 4,

常用 String 方法

String s = "Hello, Java!";

s.length();              // 12 — 字符串长度
s.toUpperCase();         // "HELLO, JAVA!"
s.toLowerCase();         // "hello, java!"
s.contains("Java");      // true
s.startsWith("Hello");   // true
s.endsWith("!");         // true
s.indexOf("Java");       // 7 — 首次出现的索引
s.substring(7);          // "Java!"
s.substring(7, 11);      // "Java"
s.replace("Java", "World"); // "Hello, World!"
s.trim();                // 去除首尾空白字符
s.split(", ");           // ["Hello", "Java!"]
String.valueOf(42);      // "42" — 数字转字符串

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浮点数精度问题与 BigDecimal

float 和 double 基于 IEEE 754 浮点标准，存在精度问题，不能用于金融计算：

System.out.println(0.1 + 0.2);   // 0.30000000000000004（精度误差！）
System.out.println(1.0 - 0.9);   // 0.09999999999999998

金融计算（价格、税额等）必须使用 BigDecimal：

import java.math.BigDecimal;

BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");   // 用字符串构造！不要用 double
BigDecimal b = new BigDecimal("0.2");

System.out.println(a.add(b));      // 0.3（精确）
System.out.println(a.multiply(b)); // 0.02（精确）

// 设置精度和舍入模式
BigDecimal price = new BigDecimal("19.99");
BigDecimal tax = price.multiply(new BigDecimal("0.08"))
                      .setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(tax);   // 1.60

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数据类型速查

类型	大小	范围 / 说明	默认值
byte	8位	-128 ~ 127	0
short	16位	-32768 ~ 32767	0
int	32位	-2^31 ~ 2^31-1	0
long	64位	-2^63 ~ 2^63-1	0L
float	32位	单精度浮点，精度约 7 位有效数字	0.0f
double	64位	双精度浮点，精度约 15 位有效数字	0.0d
boolean	1位	true / false	false
char	16位	Unicode 字符 �~￿	'�'
String	引用类型	不可变字符序列，比较用 equals()	null
BigDecimal	引用类型	精确小数，用于金融计算	null