Java SE—基本数据类型（详细讲解）

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Java 作为一门广泛应用的编程语言，其强大的功能和灵活性使得它在众多领域都有着出色的表现。而在 Java 编程中，基本数据类型是一切数据操作的起点。它们决定了数据的存储方式、取值范围以及能够执行的操作。在这篇文章中，我们将全面剖析 Java 的基本数据类型，助您更好地理解和运用它们来构建高效、准确的程序。

Java基本数据类型

变量就是申请内存来存储值。也就是说，当创建变量的时候，需要在内存中申请空间。内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间，分配的空间只能用来储存该类型数据。

因此，通过定义不同类型的变量，可以在内存中储存整数、小数或者字符。

Java 的两大数据类型:

内置数据类型
引用数据类型
一、内置数据类型

Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。分别为 byte、short、int、long、float、double、char、boolean。

需要注意的是这里的字符类型和平常说的字符串类型不同，String不是基本数据类型，String是 Java 中的类，属于引用数据类型，用于处理文本字符串数据而基本数据类型是指像 byte、short、int、long、float、double、char、boolean这些可以直接存储和操作数据值的数据类型

byte：
- byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；
- 最小值是 -128（-2^7）；
- 最大值是 127（2^7-1）；
- 默认值是 0；
- byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；
- 例子：byte a = 100，byte b = -50。
  short：
  - short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
  - 最小值是 -32768（-2^15）；
  - 最大值是 32767（2^15 - 1）；
  - Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；
  - 默认值是 0；
  - 例子：short s = 1000，short r = -20000。
    int：
    - int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；
    - 最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
    - 最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
    - 一般地整型变量默认为 int 类型；
    - 默认值是 0 ；
    - 例子：int a = 100000, int b = -200000。
      long：
      - long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；
      - 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
      - 最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
      - 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；
      - 在定义 long 类型时必须在数字后面跟上 L 或者 l；
      - 默认值是 0L；
      - 例子： long a = 100000L，long b = -200000L。
        "L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。
        float：
        
        float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；
        在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f；
        float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
        默认值是 0.0f；
        浮点数不能用来表示精确的值，如货币；
        例子：float f1 = 234.5f。
        double：
        
        double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；
        浮点数的默认类型为 double 类型；
        double类型同样不能表示精确的值，如货币；
        默认值是 0.0d；
        
        例子：
        
        double d1 = 7D ; double d2 = 7.; double d3 = 8.0; double d4 = 8.D; double d5 = 12.9867;
        
        7 是一个 int 字面量，而 7D，7. 和 8.0 是 double 字面量。
        
        注意：Float和Double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的，结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的多少次方。比如3.14E3就是3.14 × 103 =3140，3.14E-3 就是 3.14 x 10-3 =0.00314。
        
        boolean：
        
        boolean数据类型表示一位的信息；
        只有两个取值：true 和 false；
        这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；
        默认值是 false；
        例子：boolean one = true。
        char：
        
        char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；
        最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；
        最大值是 \uffff（即为 65535）；
        char 数据类型可以储存任何字符；
        例子：char letter = 'A';。
        类型默认值：
        
                在 Java 中，类型默认值主要体现在成员变量上。当成员变量没有被显式初始化时，Java 会为其赋予默认值。下表列出了 Java 各个类型的默认值：
        
                需要注意的是，上述默认值的体现仅适用于类的成员变量。如果是局部变量（即在某个方法内部定义的变量），则不会自动获得默认值。在使用局部变量之前，必须明确地对其进行初始化赋值，否则 Java 会在编译时提示错误，告知该变量没有初始化。下面的示例代码中展示了成员变量的默认值：
        
        public class DefaultValueExample { // 成员变量 byte byteMember; short shortMember; int intMember; long longMember; float floatMember; double doubleMember; char charMember; boolean booleanMember; String stringMember; public static void main(String[] args) { DefaultValueExample example = new DefaultValueExample(); System.out.println("byteMember: " + example.byteMember); System.out.println("shortMember: " + example.shortMember); System.out.println("intMember: " + example.intMember); System.out.println("longMember: " + example.longMember); System.out.println("floatMember: " + example.floatMember); System.out.println("doubleMember: " + example.doubleMember); System.out.println("charMember: " + example.charMember); System.out.println("booleanMember: " + example.booleanMember); System.out.println("stringMember: " + example.stringMember); } } /* 运行结果如下： byteMember: 0 shortMember: 0 intMember: 0 longMember: 0 floatMember: 0.0 doubleMember: 0.0 charMember: booleanMember: false stringMember: null */
        
        二、引用数据类型
        
                在 Java 中，引用类型用于表示对对象的引用和操作。引用类型不像基本数据类型那样直接存储具体的值，而是指向内存中存储对象的位置。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如 Employee、Puppy 等。变量一旦声明后，类型就不能被改变了。
        
        类（Class）：
        
                类是用户自定义的引用类型，通过定义类，可以封装数据成员和方法，用于创建具有特定属性和行为的对象。类是面向对象编程的核心，它为创建对象提供了模板和规范
        
        接口（Interface）：
        
                接口定义了一组方法的签名，其中不包含方法的实现代码。类可以实现一个或多个接口，以规定类必须具备的方法和行为，实现了接口的类需要提供接口中方法的具体实现。
        
        数组（Array）：
        
                数组是用于存储相同数据类型元素的集合。可以使用数组来存储一系列相关的数据，通过索引来访问和操作数组中的元素。
        
        字符串（String）：
        
                用于处理文本数据，是不可变的字符序列。提供了丰富的方法用于字符串的操作，如查找、替换、截取等。
        
        枚举（Enum）：
        
                枚举类型用于定义一组固定的、预定义的常量值。枚举类型可以使代码更具可读性和可维护性，确保在特定上下文中只能使用预定义的枚举值。
        
        三、Java常量
        
                常量在程序运行时是不能被修改的。在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量，声明方式和变量类似：
        
        final double PI = 3.1415927;
        
                虽然常量名也可以用小写，但为了便于识别，通常使用大写字母表示常量。字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如：
        
        byte a = 68; char a = 'A';
        
                byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。当使用字面量的时候，前缀 0 表示 8 进制，而前缀 0x 代表 16 进制, 例如：
        
        int decimal = 100; int octal = 0144; int hexa = 0x64;
        
                和其他语言一样，Java的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子：
        
        "Hello World" "two\nlines" "\"This is in quotes\""
        
                字符串常量和字符变量都可以包含任何 Unicode 字符。例如：
        
        char a = '\u0001'; String a = "\u0001";
        
        下表是java中一些常见的转义字符以及对应的含义：
        
        四、自动类型转换
        
                整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。范围小的类型可以自动转换为范围大的类型，类型从低到高排序：
        
        低 ------------------------------------> 高 byte,short,char—> int —> long—> float —> double
        
        数据类型转换必须满足如下规则：
        
        1. 不能对boolean类型进行类型转换。
        
        2. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
        
        3. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
        
        4. 转换过程中可能导致溢出或损失精度，例如：
        
        int i =128; byte b = (byte)i;
        
                因为 byte 类型是 8 位，最大值为127，所以当 int 强制转换为 byte 类型时，值 128 时候就会导致溢出。
        
        5. 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到，而不是四舍五入，例如：
        
        (int)23.7 == 23; (int)-45.89f == -45;
        
        注：转换时，必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型，例如: short数据类型的位数为16位，就可以自动转换位数为32的int类型，同样float数据类型的位数为32，可以自动转换为64位的double类型。
        
        “及时当勉励，岁月不待人”——《杂诗·人生无根蒂》