Java 變量數據類型

Java 變量之變量數據類型

Java數據類型圖：

1.基本數據類型

　　基本數據類型，也稱內置類型，是可以在棧直接分配內存的，Java保留基本數據類型最大的原因也在此：性能。關於這一點可以參考：Java爲什麼需要保留基本數據類型。
　　另外，要注意，Java是基於JVM的，所以，其所佔字節固定，與機器平臺無關，所有地方統一佔用內存大小（除了boolean，以及byte/short/boolean數組的時候每個單元所佔的內存是由各個JVM自己實現的）。
　　總共有四類八種基本數據類型（注1）：
1).整型：全部是有符號類型。
1.byte：1字節（8bit），高位爲符號位，其餘7位爲數據位，範圍：-2的7次方~2的7次方-1（1111,1111~0111,1111），即-128~127（下面的計算方式相同）；

注意：byte類型雖然在語義（邏輯）上是佔用1字節，但實際上，JVM中是將其當做int看
的，也就是事實上是佔用了32位，4字節的，所以其運算效率和int沒區別，short也一樣。
之所以要有byte/short類型，一是因爲某些地方要明確使用這些範圍類型，二是，
在byte[]數組中，JVM存儲的則是真的1字節，short[]2字節。（但也有的JVM其byte[]
數組也是4字節1位）

2.short：2字節（16bit），高位爲符號位，其餘15位爲數據位，範圍：-2的15次方~2的15次方-1，即-32768~32767；

3.int：4字節（32bit），範圍-2的31次方~2的31次方-1；Java默認的整型類型，即：

long l = 0xfffffffffff;//0x表示這個數是16進制數，0表示8進制。
//編譯器報錯，因爲右邊默認是int，但其超出了範圍（沒超出int範圍的話
//編譯器會隱式將int轉爲long），故報錯（同樣的錯誤也會出現在float）。

同樣的還有：

short s = 123;//（這個123也是int類型，這裏，= 操作編譯器能隱式轉換） 
s = s + 123;//編譯器報錯，那是因爲s+1是int類型（編譯器先將s轉化爲int，再+1），
//這裏，+ 操作編譯器不能隱式轉換（會提示失真，即精度可能會受損），正確的做法：
s = (short)(s + 123)//注意，不是(short)s + 123。

類型轉化詳見：Java 數據類型轉化。
4.long：8字節（64bit），範圍：-2的63次方~2的63次方-1；聲明大的long方法：

long l = 0xfffffffffffL;//即在後面加上L或l。
//（強制轉化：long l = (long)0xfffffffffff也沒用）

2).浮點型
5.float：4字節（32bit），單精度，數據範圍：(-2^128)~(-2^(-23-126))-(0)-(2^-149)~2^128。浮點數，通俗來說就是小數，但是，這是有精度要求的，即在這區間float可不是能表達任意小數的，而是在一定精度下，比如float有效位7~8位（包括整數位和小數位，有效小數位是6~7位，這裏爲什麼是7~8（6~7），參考：Java中float/double取值範圍與精度），即0.123456789後面的9JVM是不認識的（8能認識，整數位爲0則不算是有效位，例如12.1234567後面的7也不認識，只有6位有效小數位（注意，看的是有效位，不是有效小數位，float有7~8位有效位）），即：

if(0.123456781f == 0.123456789f){//注意後面加f/F，否則就是double
    System.out.println("true");
}else{
    System.out.println("false");
}
//打印結果：true
//事實上，浮點數值的比較是不能直接用==判斷的，這裏原因就要追究到浮點數的內存結構
//浮點數比較可以用一個差值，但這種情況只是近似的比較
//如果想要精確，可以使用BigDecimal
System.out.println(Float.MIN_VALUE);//1.4E-45 = 2^-149
//這裏的“最小值”意味float能表示的最小小數，實際上float最小值等於最大值取負
System.out.println(Float.MAX_VALUE);//3.4028235E38 = 2^128

6.double：8字節（64bit），雙精度，範圍：-2^1024~(-2^(-1022-52))-0-(2^－1074)~2^1024，Java默認的浮點類型，即若後面不加f/F，默認是double類型，即：

float f = 1.23;//編譯報錯，因爲
float f = 1.23f;//或float f = 1.23F;
//默認是double，1.23(double)轉成float，做隱式轉換，但是double轉成float是
//取值範圍大的轉成取值範圍小的會損失精度，因此不能轉換（詳見Java數據類型轉換）
//那爲什麼，int可以轉換成byte、short，int範圍更大不是？
//前面已經說過了，byte、short實際在JVM上就是int，因此編譯器是不會認爲會損失精度的
//但是int是不能轉換成boolean，雖然boolean也是4字節（一般JVM），但在JVM認爲這
//兩者完全是兩個東西，當然不能轉換（強制也不行，你不能把貓強制轉換成鳥，完全兩個物種），而byte、short都是整型，同int是一個類型

3).字符型
7.char：2字節（16bit），表示一個字符（可以是漢字），字符編碼採用Unicode（說的更準確點，字符集（charset）採用UCS-2，編碼（encoding）採用UTF-16），實際上就是一個16位的無符號整型，但是，要注意的是，因爲隨着發展，char所能代表的字符個數（UCS-2字符集）被限定死了，所以並不推薦使用。（更多內容，以及關於Unicode、UTF8/16參考：Unicode、UTF8以及Java char。）

char c = 3+5;//正確，char是無符號整型，但不能這樣
int a1 = 3;int a2 = 5;char c0 = a1+a2;//這裏需要強制轉換纔行
char c1 = -3;//編譯錯誤，char不能表示負數，即使
char c2 = (char)-3;//編譯正確，但無意義（亂碼）
char c3 = '3';//正確，輸出字符3
char c4 = "3";//編譯錯誤，雙引號，表示的是字符串
char c5 = '65';//編譯錯誤，這裏65是兩個字符

4).布爾型
8.boolean：邏輯上：1bit，但是實際上，boolean並沒有具體規定，完全是看各個JVM實現，不過《Java虛擬機規範》給出了4個字節（同byte解釋）和boolean數組一個字節的定義。

注1：
(1).這種分法是一種比較流行的分法，事實上應該爲兩種：數值類型與布爾型。數值類型分爲整型和浮點型。整型包括：byte、short、int、long、char；浮點型：float、double；布爾型boolean。之所以將char認爲是整型是因爲char在JVM就是以無符號整型存在的。
(2).事實上Java中除去這8種以及對象類型，還有一種比較特殊的類型存在，那就是Void。java.lang.Void，是一個佔位符類，不可實例化，保存着Java關鍵字void的Class對象。爲什麼說它特殊呢？明明是一個類，難道不是對象類型？那是因爲void.class.isPrimitive()（這個方法是用來判斷一個Class對象是否是基本類型的）返回的是true，所以Void也算是基本類型的一個了（錯了），只不過它比較特殊，不能算是一種數據，只是一種象徵。
20160921 改：上面弄錯了，把Void和void兩個混爲一體了，事實上，可以簡單的把這兩者的關係看成類似包裝類和基本類型的關係，像Integer和int的關係，java.lang.Void是一個不可實例化的佔位符類來保存一個引用代表了Java關鍵字void的Class對象：

public static final Class<Void> TYPE = Class.getPrimitiveClass("void");

而Integer也有類似的語句：

public static final Class<Integer>  TYPE = (Class<Integer>) Class.getPrimitiveClass("int");

區別只是，Void僅僅是爲void服務，即所謂的佔位符類，不做他用。所以Void類只是一個普通類，而void則可以認作爲如同int一樣的基本類型。

2.引用數據類型

　　也稱對象變量類型，複合數據類型，包含類、接口、數組（除了基本類型外，就是引用類型）。引用類型與基本類型最大的區別在於：

int a = 5;//這裏的a是對象（嚴格來說不算是對象，只是個符號標識），5是數值
Integer a = 5;//這裏的a是一個引用，5纔是一個對象，更形象常見的是：
Object o = new Object();//o是引用（棧中），new Object()是對象（堆中）
//第二行代碼中，5被自動包裝成Integer對象

　　這裏的引用有點像C/C ++中的指針，但是同指針不同的是，你不能通過改變它的值從而去改變它所指向的值。即

ClassA p = new ClassA();//C++中，這個時候是可以這樣操作的：
p = p + 1;//向前移動一個單元，Java則不能
//這種操作，其實是對內存直接的操作，很顯然，Java是不允許程序員做這種操作的

　　其實質就是，Java的引用不支持對內存直接操作，而指針則可以，所以，Java用起來更安全，但不夠靈活，而指針，自由度大，但同時，要更加小心因爲指針操作不當而引起的各種內存問題。在Java中，任何對象都需要通過引用才能訪問到，沒有引用指向的對象被視爲垃圾對象，將會被回收。
　　引用，其實質同指針一樣（可以理解爲受限制的指針），存放的是一個地址，至於是實例對象的地址，還是一個指向句柄池的地址（這裏可以參考：(3) Java內存結構），完全是看各個JVM的實現了。
　　Java中的枚舉類型，都是Enum類的子類，算是類中的一種，也是引用類型。
　　引用類型又稱爲對象變量類型，是相對於基本數據類型來說的（基本數據類型不是對象），而又被稱爲複合數據類型，可以這樣理解，引用類型的數據最終都是由基本數據類型構成的。而像接口，接口是不能實例化的，最終的實現還是由類實現的；數組在JVM中的實現也是通過類實現的，每個類型的一維數組，二維數組……都是一個類，只是這是一個特殊的類，它的對象頭有別於一般對象的對象頭（最主要的就是，數組對象頭有對象長度）。
　　另外，關於Java引用可以參考：Java中的引用。