JAVA: Java基本類型

                                                  JAVA基本類型

 8種基本數據類型

Java語言有8種基本數據類型， 分別用於存儲整數、浮點數、字符數據和布爾類型數據。需要注意的是： 現在所介紹的僅僅是基本數據類型，後續還會介紹很多非基本數據類型。基本數據類型如圖 – 1所示：

圖- 1

從圖- 1中可以看出， 基本數據類型主要分爲4大類 （整數類型、浮點類型、char、boolean）， 整數類型又分爲了4小類（byte、short、int、long）, 浮點類型也分了2小類（float、double），這些數據類型的區別是怎樣的？通過圖– 2展示了這8種數據類型的存儲空間及使用場景：

圖- 2

在如上這8種數據類型中，最常用的有5種，分別爲int、long、double、char、boolean。其餘的數據類型幾乎不用，要求對這5種基本數據類型重點掌握，其餘的數據類型，有興趣瞭解就可以了。

 int類型

int是最常用的整數類型，一個int類型的變量佔用4個字節，即32位的內存空間。Int的最大表示範圍爲：-231～231-1，即-2147483648 ~2147483647，大約正負21個億多些。

整數直接量是int類型

所謂整數直接量（literal）就是直接寫出的整數，例如：下面的語句中，100就是直接量。

1. int a = 100；

關於整數直接量，需要注意如下要點：

1. 整數的直接量的類型默認爲int類型，如果直接寫出的整數超過了int的表達範圍，將會出現編譯錯誤，下面的語句，就是因爲超出了整數的範圍而導致的編譯錯誤。

1. int d = 10000000000; // 編譯錯誤10000000000這個數值寫出來就是錯誤的，因爲Java認爲所有直接寫出的整數都是int類型，而這個數值超過了int的表達範圍。

1. 除了通常的十進制數字形式，整數直接量也可以寫成16進制的形式（以0X或0x開頭）或8進制的形式（以0開頭），請看如下直接量三種表現形式：

1. int a = 100000; // 10進制
2. int b = 0x186a0; // 16進制
3. int c = 0303240; // 8進制

整型數據除法運算中的取整

若對兩個整數相除，會捨棄小數的部分（注意：不是四捨五入），結果也是整數。示例代碼如下所示：

1. int c = 5/3;
2. System.out.println(c); // c的值爲1，取整
3. int total = 87;
4. int error = 23;
5. int percent = error / total * 100;
6. System.out.println(percent+"%"); //結果爲0%，23除以87整數部分爲0，乘以100，爲0
8. percent = 100 * error / total;
9. System.out.println(percent + "%"); // 結果爲26%，230除以87整數部分爲26

運算時要防止溢出的發生

當兩個整數進行運算時， 其結果可能會超過整數的範圍而發生溢出，正數過大而產生的溢出，結果爲負數；負數過大而產生的溢出，結果爲正數。示例代碼如下所示：

1. int a = 2147483647; //int類型整數的上限
2. int b = -2147483648; //int類型整數的下限
3. a = a + 1;
4. b = b - 1;
5. System.out.println("a=" + a); //輸出結果： a=-2147483648 溢出，結果錯誤。
6. System.out.println("b=" + b); //輸出結果： b=2147483647溢出，結果錯誤。

long類型

在表示整數時，如果int類型的範圍不夠，可以使用long類型，一個long型的變量佔用8個字節（即64位），最大表示範圍爲：-263 ~ 263-1，即 -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807。

如果要表示long直接量，需要以 L 或 l 結尾。示例代碼如下：

1. long a = 10000000000; //會有編譯錯誤，因爲10000000000編譯器認爲是int類型，而這個值，已經超出了int的範圍
2. long b = 10000000000l; //正確

使用long類型進行較大整數的運算

對於較大的整數運算（超過int的表達範圍），可以使用long型。示例代碼如下：

1. long distance1 = 10000 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458l;
2. //必須有一個long型數據參與的運算結果纔是long型
3. System.out.println("distance1="+distance1);//distance1=547836957965889536 結果正確
5. long distance2 = 10000 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458;
6. System.out.println("distance2="+ distance2); //distance2=-1973211136 溢出，=號後面的數據默認爲int類型，超出了範圍，發生溢出。

通過時間毫秒數來存儲日期和時間

JDK提供 System.currentTimeMillis() 方法，返回1970年1月1日零點到此時此刻所經歷的毫秒數，數據太大，故其數據類型爲long。示例代碼如下：

1. long time = System.currentTimeMillis();
2. System.out.println(time); //輸出的結果爲： 1383835712828

通過上面的代碼可以看出，輸出的結果已經超出int類型的最大值，因此，JDK設計的返回類型爲long型，該方法常常被用於計時操作。

double類型

使用double進行浮點數的運算

前面所學習的int、long都是用於存儲整數的，小數即爲浮點數，包括： float（單精度）和double（雙精度），double類型的精度值是float類型的兩倍，因此而得名雙精精，在實際的應用開發中，float應用極少，大多數場合使用double表示浮點數。示例代碼如下：

1. double pi = 3.14;
2. double r = 8;
3. double s = pi * r * r;
4. System.out.println("s=" + s); // 輸出的結果爲：s=200.96

double運算時會出現舍入誤差

2進制系統中無法精確的表示1/10，就好像十進制系統中無法精確的表示1/3一樣，

所以，2進製表示10進制會有一些舍入誤差，對於一些要求精確運算的場合會導致代碼的缺陷。示例代碼如下所示：

1. double money = 3.0;
2. double price = 2.9;
3. System.out.println(money - price); //輸出的結果是： 0.10000000000000009

如果需要精確的運算可以考慮放棄使用double或float而採用BigDecimal 類來實現。

浮點數直接量是double類型

浮點數的直接量有兩種寫法：1）通常寫法，如：3.14、314、0.1、.5。 2）科學計數法，如：1.25E2、1.25e2、1.25E-2。其中，1.25E2表示1.25乘以10的2次方。

默認的浮點直接量爲double型，如果需要表示float類型的直接量，需要加“f”或“F”後綴。例如：

1. float f1 = 3.14 //編譯錯誤，應該寫成3.14f

char類型

字符類型char事實上是一個16位無符號整數（都是正數），這個值是對應字符的編碼，Java字符類型採用Unicode字符集編碼（通用碼、統一碼、萬國碼），而Unicode是世界通用的定長字符集，所有的字符都是16位來表示。例如：字符a實際的值爲97，字符A實際的值爲65，字符0實際的值爲48。

字符直接量可以採用諸如：‘中’的形式，也可以採用16進制的表示形式，例如： ‘\u4e2d’，代碼如下所示：

1. char c1 = ‘中’; //c1中存的是”中”的編碼
2. char c2 = '\u4e2d'; //‘4e2d’爲‘中’所對應的16位Unicode編碼的16進製表示形式
3. System.out.println(c1);
4. System.out.println(c2);

如上代碼的輸出結果：c1的值爲中，c2值也爲中，但c1和c2內部存儲的其實是”中”這個字符所對應的Unicode碼，即：一個無符號的整數。

對char型變量賦值

在對char型變量賦值時，可以採用如下三種方式：

方式一：

字符直接量：形如‘A’，變量中實際存儲的是該字符的Unicode編碼（無符號整數值），一個char型變量只能存儲一個字符。示例如下：

1. char c1 = 'A';

方式二：

整型直接量：範圍在0~65535之間的整數，變量中實際存儲的即該整數值，但表示的是該整數值所對應的Unicode字符。示例如下：

1. char c2 = 65;

Unicode形式：形如‘\u0041’,Unicode字符的16進制形式。示例如下：

1. char c3 = '\u0041';

使用轉義字符

字符直接量需要包含在一對’’單引號之中，那如果想表示單引號’的字符時，需要怎麼表示？想表示回車、換行符時，怎麼表示？

因爲單引號爲特殊意義的字符， 那麼，對於不方便輸出的字符可以採用轉義字符來表示，示例代碼如下：

1. char c = '\\';
2. System.out.println(c); //輸出的結果爲：\

常用轉義字符如下圖 – 2所示：

圖- 2

boolean類型

使用boolean變量進行關係運算

boolean類型適用於關係、邏輯運算， 表示某個條件是否成立， 只允許取值true或false，true表示條件成立， 而false表示條件不成立。

boolean型變量經常用於存儲關係運算的結果，所謂關係運算就是比較兩個變量的大小相等等關係（此知識點，後續詳細介紹）。boolean示例代碼如下所示：

1. int age = 18;
2. boolean isChild = age<16;
3. System.out.println(isChild); // isChild的值爲false
4. boolean running = true;
5. boolean closed = false;

基 類型間轉換

不同的基本類型直接可以相互轉化，主要有兩種方式：

1. 自動類型轉化（隱式類型轉換）：從小類型到大類型可以自動完成。類型的大小關係如下圖 - 3所示：

圖- 3

1. 強制轉化：從大類型到小類型需要強制轉換符，語法如下：
2. （需要轉換成的類型）變量

因爲大類型的精度值大於小類型，取值範圍大於小類型，所以，當使用強制轉化時，有可能會造成精度的損失或者溢出，所以，在使用強制轉化時要求顯式的告訴編譯器，正在進行強制轉換。

強制轉換時的精度喪失和溢出

基本類型轉化如下示例所示，注意強制轉換時可能會造成的精度喪失和溢出。

1. int a = 100;
2. int b = 200;
3. long c = a + b; //自動將int轉化爲long
5. long l1 = 1024l;
6. int i = (int) l1; //需要加強制轉化符由於1024在int的範圍內，所以沒有產生溢出
8. long l = 1024L * 1024 * 1024 * 4;
9. int j = (int) l; //會產生溢出
10. System.out.println(j); // 結果爲：0
12. double pi = 3.1415926535897932384;
13. float f = (float) pi; //會造成精度的損失，因爲單精度的精確度小於double
14. System.out.println(f); //結果爲：3.1415927

數值運算時的自動轉換

如果在一個表達式中出現了多種數據類型，則運算結果會自動的向較大的類型進行轉化，

示例如下：

1. //由於有long型的直接量參與，整個表達式的結果爲long
2. long distance = 10000 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458l;
4. //由於有double型的直接量599.0參與，整個表達式的結果爲 double
5. double change = 800 - 599.0;
7. //結果爲0.0，右邊都是int型數據運算結果也爲int類型，結果爲0，再賦值給double
8. 型，將0轉化爲 0.0
9. double persent1 = 80 / 100;
11. //結果爲0.8，右邊表達式有double型直接量參與， 運算結果爲double型
12. double persent2 = 80.0 / 100;

byte、char、short轉換爲int

在前面所介紹的8種數據類型中，byte、char、short、int、long都表示整數類型，而整型的直接量爲int，在實際使用中，爲了方便使用，遵循瞭如下的規則：

1. int直接量可以直接賦值給byte、char和short，只要不超過其表示範圍。示例如下：

1. byte b = 97;
2. short s = 97;
3. char c = 97;

1. byte、char、short三種類型參與運算時，先一律轉換成int類型再進行運算。示例如下：

1. byte b = 97;
2. int num = b + b; //num的值爲194