Java基础语法：基本数据类型

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• Java是一种强类型语言，每个变量都必须声明其类型。

• Java的数据类型 分为两大类：基本类型（primitive type）和引用类型（reference type）。

• Java的所有八种基本类型的数据各自都占有固定的内存空间，最小的占1字节，最大的占8字节，字节是一种计算机内部的存储单位。

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一、强类型语言

• 强类型语言也称为强类型定义语言。要求变量的使用要严格符合规定，所有变量都必须先定义后才能使用。一旦一个变量被指定了某个数据类型，如果不经过转换，那么它就永远是这个数据类型了。安全性高，运行效率相对弱类型语言较慢。
• 弱类型语言也称为弱类型定义语言。其变量不需要显式指定数据类型，不同类型的数据之间允许隐式类型转换。弱类型语言更灵活，运行效率相对高一些，但更容易出错。

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二、存储单位

• Java的所有八种基本类型的数据各自都占有固定的内存空间，最小的占1字节，最大的占8字节。计算机内部数据的存储单位主要分为基本存储单位 和扩展存储单位。

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Ⅰ、基本存储单位

分类：基本存储单位有三种：位（bit）、字节（Byte/B）、字（Word）。

1. 位（bit）：二进制数中的一个数位，可以是0或者1，是计算机中数据的最小单位。4位为2^4，若转换成十六进制表示，范围为0~F。
2. 字节（Byte/B）：计算机中数据处理的基本单位，习惯上用大写B来表示。每8位组成一个字节，若转换成十六进制表示，范围为00~FF。各种信息在计算机中存储、处理至少需要一个字节。
3. 字（Word）：通常两个字节称为一个字。汉字的存储单位都是一个字。

注意：字符（Character）

• 字符是指计算机中使用的字母、数字、字和符号。
• 一个字符的大小在不同的字符编码中是不同的。
• 在ASCII编码中，一个英文字母字符存储需要1个字节。
• 在GB2312编码或GBK编码中，一个汉字字符存储需要2个字节。
• 在UTF-8编码中，一个英文字母字符存储需要1个字节，一个汉字字符储存需要3到4个字节。
• 在UTF-16编码中，一个英文字母字符或一个汉字字符存储都需要2个字节（Unicode扩展区的一些汉字存储需要4个字节）。
• 在UTF-32编码中，世界上任何字符的存储都需要4个字节。

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Ⅱ、扩展存储单位

• 在计算机各种存储介质（例如内存、硬盘、光盘等）的存储容量表示中，用户所接触到的存储单位不是位、字节和字，而是KB、MB、GB等，但这不是新的存储单位，而是基于字节换算的，换算率均为1024。

单位换算：

1. 1B = 8b
2. 1KB = 1024B
3. 1MB = 1024KB
4. 1GB = 1024MB
5. 1TB = 1024GB
6. 1PB = 1024TB
7. 1EB = 1024PB
8. 1ZB = 1024EB
9. 1YB = 1024ZB
10. 1BB = 1024YB
11. 1NB = 1024BB
12. 1DB = 1024NB

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三、基本数据类型

• Java提供了八种基本数据类型。六种数值类型，其中四个整数类型（byte、short、int、long），两个浮点类型（float、double），一种字符类型（char），还有一种布尔类型（boolean）。

• 数值类型在使用时注意不要超出类型的数值范围，造成溢出。

• 数值类型在使用时，若数值较大，可以用'_'分割，提高可读性。下划线只能在数字之间，在数字的开始或结束位置不能使用下划线。例如：

  float floatNumber = 10_000_0.0_1f;
  System.out.println(floatNumber);//100000.01
  

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Ⅰ、byte

• byte 数据类型是Java的整数类型之一。

内存大小：1字节

最小值：-128（-2^7）

最大值：127（2^7 - 1）

默认值：(byte)0

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Ⅱ、short

• short 数据类型是Java的整数类型之一。

内存大小：2字节

最小值：-32768（-2^15）

最大值：32767（2^15 - 1）

默认值：(short)0

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Ⅲ、int

• int 数据类型是Java的整数类型之一，Java的整型变量默认为 int 类型。

内存大小：4字节

最小值：-2,147,483,648（-2^31）

最大值：2,147,483,647（2^31 - 1）

默认值：0

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Ⅳ、long

• long 数据类型是Java的整数类型之一，使用时要在数值后面加上'L'。
• 'L'理论上不分大小写，但是若写成'l'容易与数字'1'混淆，不容易分辨，所以最好大写。

内存大小：8字节

最小值：-9,223,372,036,854,775,808（-2^63）

最大值：9,223,372,036,854,775,807（2^63 - 1）

默认值：0L

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Ⅴ、float

• float 数据类型是Java的浮点数（小数）类型之一，单精度的浮点数，使用时要在数值后面加上'f'或'F'。

内存大小：4字节

负数范围：-3.402823E38 ~ -1.401298E-45

正数范围：1.401298E-45 ~ 3.402823E38

默认值：0.0F

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Ⅵ、double

• double 数据类型是Java的浮点数（小数）类型之一，双精度的浮点数，使用时可以在数值后面加上'd'或'D'。
• Java的浮点型变量默认为 double 类型。

内存大小：8字节

负数范围：-1.79769313486232E308 ~ -4.94065645841247E-324

正数范围：4.94065645841247E-324 ~ 1.79769313486232E308

默认值：0.0

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Ⅶ、char

• char数据类型是Java的字符类型，是一个单一的16位Unicode字符，必须用单引号 括起来。
• char类型的数据可以被强制类型转换 为整型 数据，其转换后的整数数值对应该字符在Unicode编码表中的编号。
• Unicode编码被设计用来处理各种语言的所有文字，它占2个字节，可允许有65536个字符。
• Unicode具有从0到65535之间的编码，他们通常用从'u0000'到'uFFFF'之间的十六进制值来表示（前缀为u表示Unicode）。
• char类型数据对应Unicode编码的编号，所以char类型数据也可以用'\uxxxx'（带单引号，x表示16进制数值）的方式表示，'\uxxxx'是Java定义的转义字符之一，表示十六进制Unicode字符。
• char类型的数据被强制转换为整型时，若编号超出该整型类型的范围，如byte、short类型，那么转换结果数值不为其准确的编号。

内存大小：2字节

最小值：\u0000（即为0）

最大值：\uffff（即为65,535）

默认值：'\u0000'

示例：

char charUnicode = '\u0061';
char charEnglish = 'a';
System.out.println(charUnicode == charEnglish);//true
char charChinese = '国';
System.out.println((byte) charChinese);//-3
System.out.println((int) charChinese);//22269

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Ⅷ、boolean

• boolean数据类型是Java的布尔类型（逻辑类型），表示一位的信息，只有两个值（是或否）。
• 在《Java虚拟机规范》一书中的描述：“虽然定义了boolean这种数据类型，但是只对它提供了非常有限的支持。在Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达式所操作的boolean值，在编译之后都使用Java虚拟机中的int数据类型来代替，而boolean数组将会被编码成Java虚拟机的byte数组，每个元素boolean元素占8位”。也就是说JVM规范指出boolean当作int处理，也就是4字节，boolean数组当做byte数组处理，这样我们可以得出：boolean类型单独使用是4个字节，在数组中是1个字节。

内存大小：1字节

两个值：true、false

默认值：false

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四、进制

1. Java中的整型数值 可以使用不同的进制 来表示。

2. 为了区分不同的进制，各个进制在Java中有不同的表示规则。

   • 二进制要以'0b' 或'0B' 开头。例如：0b1010
   • 八进制要以'0' 开头。例如：012
   • 十进制为整数默认进制，无特殊表示规则。例如：10
   • 十六进制要以'0x' 或'0X'开头，十进制的数值0~15，对应十六进制的0~9加上A~F/a~f。例如：0xA

示例：

int number2 = 0b1010;
int number8 = 012;
int number10 = 10;
int number16 = 0xA;
System.out.println(number10 == number2);//true
System.out.println(number10 == number8);//true
System.out.println(number10 == number16);//true

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五、BigDecimal

• 由于字长有限，浮点数能够精确表示的数是有限的，因而也是离散的。浮点数一般都存在舍入误差，很多数字无法精确表示，其结果只能是接近，但不等于；二进制浮点数不能精确的表示0.1、0.01、0.001这样10的负次幂。并不是所有的小数都能可以精确地用二进制浮点数表示。最好完全避免使用浮点数进行比较！

• 浮点类型（float、double）的数据不适合在不容许舍入误差的金融计算 领域，如果需要进行不产生舍入误差的精确数字计算，需要使用BigDecimal 类。

• java.math下面的两个有用的类：BigInteger和BigDecimal，这两个类可以处理任意长度的数值。BigInteger实现了任意精度的整数运算。BigDecimal实现了任意精度的浮点运算。

误差示例：

float floatNumber = 0.1f;
double doubleNumber = 1.0/10;
System.out.println(floatNumber == doubleNumber);//false
float floatBigNumber = 2333333333f;
float floatAddNumber = floatBigNumber + 1;
System.out.println(floatBigNumber == floatAddNumber);//true

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六、转义字符

• Java支持一些特殊的转义字符。
• 转义字符在字符（char）和字符串（String）中均可使用。

所有转义字符：

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	十六进制Unicode字符（xxxx）

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