Java 資料類型

知識點

資料類型分類

Java 中的資料類型有兩類：

• 值類型（又叫内置資料類型，基本資料類型）
• 引用類型

值類型和引用類型的差別

• 從概念方面來說
  • 基本類型：變量名指向具體的數值。
  • 引用類型：變量名指向存資料對象的記憶體位址。
• 從記憶體建構方面來說
  • 基本類型：變量在聲明之後，Java 就會立刻配置設定給他記憶體空間。
  • 引用類型：它以特殊的方式（類似 C 指針）向對象實體（具體的值），這類變量聲明時不會配置設定記憶體，隻是存儲了一個記憶體位址。
• 從使用方面來說
  • 基本類型：使用時需要賦具體值,判斷時使用

    ==

    号。
  • 引用類型：使用時可以賦 null，判斷時使用

    equals

    方法。

值類型

​Java 的每種基本類型所占存儲空間的大小是固定的。它們的大小不像其他大多數語言那樣随機器硬體架構的變化而變化。這種不變性是Java程式相對其他大多數語言而言，更容易移植的原因之一。

所有數值類型都有正負号，是以不要去尋找無符号的數值類型。

與絕大多數程式設計語言類似，Java 也支援數值型、字元型、布爾型資料。

Java 語言提供了 8 種基本類型，大緻分為 4 類

• 整數型
  • byte：8 位，最大存儲資料量是 255，存放的資料範圍是 -128 ~ 127 之間。
  • short：16 位，最大資料存儲量是 65536，資料範圍是 -32768 ~ 32767 之間。
  • int：32 位，最大資料存儲容量是 2 的 32 次方減 1，資料範圍是負的 2 的 31 次方到正的 2 的 31 次方減 1。
  • long：64 位，最大資料存儲容量是 2的 64 次方減 1，資料範圍為負的 2 的 63 次方到正的 2 的 63 次方減 1。
• 浮點型
  • float：32 位，資料範圍在 3.4e-45 ~ 1.4e38，直接指派時必須在數字後加上 f 或 F。
  • double：64 位，資料範圍在 4.9e-324 ~ 1.8e308，指派時可以加 d 或 D 也可以不加。
• 字元型
  • char：16 位，存儲Unicode碼，用單引号指派。
• 布爾型
  • boolean：隻有 true 和 false 兩個取值。

對于數值類型的基本類型的取值範圍，我們無需強制去記憶，因為它們的值都已經以常量的形式定義在對應的包裝類中了。

示例：

public class DataTypeScopeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // byte
        System.out.println("基本類型：byte 二進制位數：" + Byte.SIZE);
        System.out.println("包裝類：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();
    }
};           

輸出：

基本類型：byte 二進制位數：8
包裝類：java.lang.Byte
最小值：Byte.MIN_VALUE=-128
最大值：Byte.MAX_VALUE=127           

資料轉換

自動轉換

一般情況下，定義了某資料類型的變量，就不能再随意轉換。但是JAVA允許使用者對基本類型做有限度的類型轉換。

如果符合以下條件，則JAVA将會自動做類型轉換：

• 由“小”資料轉換為“大”資料

  顯而易見的是，“小”資料類型的數值表示範圍小于“大”資料類型的數值表示範圍，即精度小于“大”資料類型。

  是以，如果“大”資料向“小”資料轉換，會丢失資料精度。比如：long 轉為 int，則超出 int 表示範圍的資料将會丢失，導緻結果的不确定性。

  反之，“小”資料向“大”資料轉換，則不會存在資料丢失情況。由于這個原因，這種類型轉換也稱為擴大轉換。

  這些類型由“小”到“大”分别為：(byte，short，char) < int < long < float < double。

  這裡我們所說的“大”與“小”，并不是指占用位元組的多少，而是指表示值的範圍的大小。

• 轉換前後的資料類型要相容

  由于 boolean 類型隻能存放 true 或 false，這與整數或字元是不相容的，是以不可以做類型轉換。

• 整型類型和浮點型進行計算後，結果會轉為浮點類型

long x = 30;
float y = 14.3f;
System.out.println("x/y = " + x/y);           

x/y = 1.9607843           

可見 long 雖然精度大于 float 類型，但是結果為浮點數類型。

強制轉換

在不符合自動轉換條件時或者根據使用者的需要，可以對資料類型做強制的轉換。

轉換方式為：在數值的前面用一個括号

()

把要強制轉換的類型标注出來。

float f = 25.5f;
int x = (int)f;
System.out.println("x = " + x);           

裝箱和拆箱

包裝類

Java 中基本類型的包裝類如下：

• Byte <-> byte
• Short <-> short
• Integer <-> int
• Long <-> long
• Float <-> float
• Double <-> double
• Character <-> char
• Boolean <-> boolean

裝箱

裝箱是将值類型轉換為引用類型。

例：

Integer i1 = new Integer(10); // 非自動裝箱
Integer i2 = 10; // 自動裝箱
System.out.println("i1 = " + i1);
System.out.println("i2 = " + i2);           

拆箱

拆箱是将引用類型轉換為值類型。

int i1 = new Integer(10); // 自動拆箱
Integer tmp = new Integer(20);
int i2 = tmp.intValue(); // 非自動拆箱
System.out.println("i1 = " + i1);
System.out.println("i2 = " + i2);           

使用裝箱的場景

一種最普通的場景是：調用一個含類型為 Object 參數的方法，該 Object 可支援任意類型（因為 Object 是所有類的父類），以便通用。當你需要将一個值類型（如 Integer）傳入時，需要裝箱。

另一種用法是，一個非泛型的容器，同樣是為了保證通用，而将元素類型定義為 Object。于是，要将值類型資料加入容器時，需要裝箱。

自動裝箱、自動拆箱

基本資料（Primitive）型的自動裝箱（boxing）拆箱（unboxing）自 JDK 5 開始提供的功能。

JDK 5 之前的形式：

Integer i1 = new Integer(10); // 非自動裝箱           

JDK 5 之後：

Integer i2 = 10; // 自動裝箱           

Java 對于自動裝箱和拆箱的設計，依賴于一種叫做享元模式的設計模式（有興趣的朋友可以去了解一下源碼，這裡不對設計模式展開詳述）。