4、Java基本数据类型

一、基本数据类型

1、基本数据类型

JAVA中一共有八种基本数据类型，他们分别是 byte、short、int、long、float、double、char、boolean

类型	型别	字节	取值范围
byte	整型	1byte	-27 ~ 27-1
short	整型	2byte	-215 ~ 215-1
int	整型	4byte	-231 ~ 231-1
long	整型	8byte	-263 ~ 263-1
float	浮点型	4byte	3.402823e+38 ~ 1.401298e-45
double	浮点型	8byte	1.797693e+308~ 4.9000000e-324
char	文本型	2byte	0~216-1
boolean	布尔型	1byte	true/false

在通常情况下，如果JAVA中出现了一个整数数字比如35，那么这个数字就是int型的。如果我们希望它是byte型的，可以在数据后加上大写的 B：35B，表示它是byte型的。同样的35S表示short型，35L表示long型的，表示int我们可以什么都不用加，但是如果要表示long型的，就一定要在数据后面加“L”。

double型比float型存储范围更大，精度更高，所以通常的浮点型的数据在不声明的情况下都是double型的，如果要表示一个数据是float型的，可以在数据后面加上“F”。 浮点型的数据是不能完全精确的，所以有的时候在计算的时候可能会在小数点最后几位出现浮动，这是正常的。

2、自动类型转换

1）两种类型是彼此兼容的

2）转换后的目标类型占的空间范围一定要大于被转化的源类型

由低字节向高字节自动转换（黑线表示无数据丢失的自动数据转换，红线表示转换中可能发生精度丢失）

<关于int转float发生精度丢失，而int转double可以无数据丢失，可自行研究。

3、强制数据转换

将容纳更多信息的数据类型转换成一个容量更小的数据类型，可能存在精度损失的风险，编译器要求程序员进行强制类型转换。

强制转换过程中可能发生数据溢出，必须警惕。

int a=(int)3.14;

4、数据类型自动提升

　　如果两个操作数其中有一个是double类型，另一个操作就会转换为double类型。

　　否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个将会转换为float类型。

　　否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个会转换为long类型。

　　否则，两个操作数都转换为int类型。

5、大数据类型

如果基本的整数和浮点数精度不够满足需求，那么可以使用java.math包中的两个很有用的类：BigInteger和BigDecimal。这两个类可以处理包含任意长度数字序列的数值，BigInteger类实现了任意精度的整数运算，BigDecimal实现了任意精度的浮点数运算。 使用静态的valueOf方法可以将普通的数值转换为大数值：

BigInteger  a = BigInteger.valueOf(100);

二、基本类型对应的包装类

1、概述

虽然 Java 语言是典型的面向对象编程语言，但其中的八种基本数据类型并不支持面向对象编程，基本类型的数据不具备“对象”的特性——不携带属性、没有方法可调用。 沿用它们只是为了迎合人类根深蒂固的习惯，并的确能简单、有效地进行常规数据处理。 这种借助于非面向对象技术的做法有时也会带来不便，比如引用类型数据均继承了 Object 类的特性，要转换为 String 类型（经常有这种需要）时只要简单调用 Object 类中定义的toString()即可，而基本数据类型转换为 String 类型则要麻烦得多。为解决此类问题 ，Java为每种基本数据类型分别设计了对应的类，称之为包装类(Wrapper Classes)，也有教材称为外覆类或数据类型类。

基本数据类型对应的包装类如下图：

2、装箱和拆箱

2.1、什么是装箱和拆箱？

前面已经提到了，JAVA为每一个基本数据类型都提供了一个包装器类，在JAVA SE5之前，如果要生成一个数值为10的Integer对象，需要这么做：

Integer integer = new Integer(10); 而在JAVA SE5开始就提供了自动装箱功能，如果要生成数值为10的Integer对象，只需要像下面这样做就行了：

Integer integer = 10; 这样写会触发自动装箱，能直接根据数值就能创建对应的Integer对象，而不用new操作。

那么拆箱是怎么样的呢？只需要像下面这样做就行了：

Integer integer = 5;//装箱 int i = integer;//拆箱 简而言之，装箱就是基本数据类型转换为包装器类型，拆箱就是包装器类型转换基本类型。

2.2、装箱和拆箱的过程是什么？

通过上面的介绍，知道了什么是装箱何拆箱。不过装箱和拆箱的具体过程是什么呢？其实装箱和拆箱是调用了两个函数来实现的，下面通过一段代码来说明：

 public class Main {
     public static void main(String[] args) {
             Integer integer = 5;
             int i = integer;      
     }
 }  

反编译这段代码生成的class文件：

从反编译的结果来看，装箱的时候调用了Integer.valueOf(int i)这个函数，拆箱的时候调用了Integer.intValue()这个函数。

总的来说，装箱的时候是调用的包装器的valueOf这个函数，拆箱的时候调用的是包装器的xxxValue这个函数（xxx是包装器对应的基本数据类型）。

2.3、装箱和拆箱关键源码分析

通过上面的介绍，我们知道了装箱和拆箱关键在于valueOf和xxxValue这两个函数，xxxValue这个函数没有什么值得注意的，就是把包装器中的值装换为对应的基本数据类型。而valueOf这个函数在不同的包装器中，实现方法有很大的区别。

  下面，先介绍在Integer包装器类中，该方法是怎么实现的，源码如下：

public static Integer valueOf(int i) {
        if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + 128];
        else
            return new Integer(i);
}
​

 private static class IntegerCache {
    static final int high;
    static final Integer cache[];

    static {
        final int low = -128;

        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            // Use Long.decode here to avoid invoking methods that
            // require Integer's autoboxing cache to be initialized
            int i = Long.decode(integerCacheHighPropValue).intValue();
            i = Math.max(i, 127);
            // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
            h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - -low);
        }
        high = h;

        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);
    }

    private IntegerCache() {}
}

从上面的源码可以知道，通过valueOf创建Integer对象的时候，如果数值在区间[-128，127]，那么便返回指向IntegerCache.cache数组中已经存在的对象的引用；否则创建一个新的Integer对象。简而言之，创建Integer包装器时，有一个数值在[-128，127]的缓冲池。当创建的对象数值在[-128，127]之间时，那么不需要再在内存中开辟一个空间存储，只需要将当前对象的引用指向该缓冲池中对应的对象，这样效率上得到了提高，资源也没有浪费。当然，这是Integer包装器类的value函数，其他的包装器不是这样，有兴趣的可以自己查看源码，这里不一 一详解。