Java数据类型
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Java语言是强类型语言，意思是每个变量和每个表达式都有一个在编译时就确定的类型，也就是：所有变量必须先声明，后使用。
Java语言支持的类型分为两类：
①基本类型（Primitive Type）
②引用类型（Reference Type）
1 基本数据类型包括：boolean类型和数值类型。
2
3 ⊥数值类型有：整数类型和浮点类型。
4
5 ⊥整数类型包括：byte、short、int、long、char（字符型也是一种整数类型）
6 ⊥浮点类型：float 和 double
引用类型包括：类、接口和数组类型，还有一种特殊的null类型。
所谓引用类型就是对一个对象的引用，对象包括【实例】和【数组】两种。
引用类型就是一个指针，只是Java语言不再使用指针这个说法。
空类型（null type）:就是null值的类型，这种类型没有名称。因为null类型没有名称，所以不可能声明一个null类型的变量或者转换到null类型。
空引用（null）是null类型变量唯一的值。
空引用（null）可以转换为任何引用类型。
在实际开发中，程序员可以忽略null类型，假定null只是引用类型的一个特殊直接量。
注意：空引用（null）只能被 转换成→ 引用类型，不能转换成基本类型 ，因此不能把一个null值赋给基本数据类型。
1.整型
通常所说的整型，实际指的是如下4中类型。
byte：一个byte类型整数在内存里占8位，表示范围：-128（-27）~127（27-1）
short：一个short类型整数在内存里占16位，表示范围-32,768（-215） ~ 32767（215-1）
int：一个int类型整数在内存里占32位，表示范围是：-2147483648（-231）~2147483647（231-1）
long：一个long类型整数在内存里占64位，表示范围是：-9223 372036 854775 808（-263）~ 9223 372036 854775 807（263-1）
int是最常用的整数类型，因此在通常情况下，一个Java整数常量默认就是int类型。
除此之外，有如下两种情形必须指出：
★如果直接将一个较小的整数常量（在byte或short类型的表示范围内）赋给一个byte或short变量，系统会自动把这个整数变量当成byte或short类型来处理。
★如果使用一个巨大的整数常量（超出了int类型的表示范围）时，Java不会自动把这个整数常量当成long类型来处理。如果希望系统把一个整数常量当成long类型来处理，应在这个整数常量后增加 l 或 L 作为后缀。通常推荐使用L，因为字母 l 很容易和 1搞混。
下面的代码片段验证了上面的结论。
程序：IntegerValTest.java
1 //下面代码是正确的，系统会自动把56当成byte类型处理
2 byte a = 56;
3
4 //下面代码是错误的，系统不会把9999999999999当成long类型处理，所以超过int的表示范围，从而引起错误
5 long bigValue = 9999999999999;
6
7 //下面代码是正确的，在巨大的整数常量后使用L后缀，强制使用long了类型
8 long bigValue2 = 9223372036854775807L;
注意：可以把一个较小的整数常量（在int类型的表示范围内）直接赋给一个long类型的变量，这并不是因为Java会把这个较小的整数常量当成long类型来处理，Java依然把这个整数常量当成int类型来处理，只是这个int的类型的值会自动类型转换到long类型。
Java中整型变量有4种表示方式：二进制、十进制、八进制和十六进制，其中八进制的整数常量以0开头，十六机制的整数常量以0x或0X开头，其中10-15分别以a~f来表示（此处的a~f不区分大小写)。
下面的代码片段分别使用八进制和十六进制的数。
程序IntegerValTest.java
1 //以0开头的整数常量是八进制的整数
2 int octalValue = 013;
3
4 //以0x或0X开头的整数常量是十六进制的整数
5 int hexValue1 = 0x13;
6 int hexValue2 = 0xaF;
二进制整数：
在某些时候，程序需要直接使用二进制整数，二进制整数更“真实”，更能表达整数在内存中的存在形式。不仅如此，有些程序（尤其在开发一些游戏时）使用二进制整数会更便捷。
Java7新增了对二进制整数的支持，二进制的整数以0b或0B开头。
程序片段如下：
1 //定义两个8位的二进制整数
2 int binVal1 = 0b11010100;
3
4 byte binVal2 = 0b01101001;
5
6 //定义一个32位的二进制整数，最高位是符号位
7 int binVal3 = 0B10000000000000000000000000000011;
8
9 System.out.println(binVal1);//输出212
10 System.out.println(binVal2);//输出105
11 System.out.println(binVal3);//输出-2147483645
从上面的粗体字可以看出，当定义32位的二进制整数时，表明它是一个负数，负数在计算机里是以补码的形式存在的，因此还需要换算成原码。
提示：
所有数字在计算机底层都是以二进制形式存在的，原码是直接将一个数值换算成二进制数。
但计算机以补码的形式保存所有的整数。
补码的计算规则：
整数的补码和原码完全相同，负数的补码是其反码加1；
反码是对原码的按位取反，只是最高位（符号位）保持不变。
将上面的二进制整数binVal3转换成十进制的过程如下图所示（二进制整数转换成十进制）：
正如前面所指出的，一个Java整数常量默认就是int类型，因此使用二进制形式定义整数时，二进制整数默认占32位，其中第32位是符号位；
如果在二进制整数后添加l或L后缀，那么这个二进制整数默认占64位，其中第64位是符号位。
例如，如下程序：
1 // 定义一个8位的二进制整数，该数值默认占32位，因此它是一个正数。
2 //只是强制类型转换成byte时产生了溢出，最终导致binVal4变成了-23
3
4 byte binVal4 = (byte)0b11101001;
5
6 // 定义一个32位的二进制整数，最高位是符号位，但由于数值后添加了L后缀，因此该整数实际占64位，第32位的1不是符号位。
7 // 因此binVal5的值等于2的31次方+2+1
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9 long binVal5 = 0B10000000000000000000000000000011L;
10
11 System.out.println(binVal4); // 输出-23
12 System.out.println(binVal5); // 输出2147483651
上面程序中粗体字代码与前面程序片段的粗体字代码基本相同，只是在定义二进制整数时添加了'L'后缀，这就表明把它当成浪long类型处理，因此该整数实际占64位，此时的第32位不再是符号位，因此它依然是一个正数。
至于程序中的byte binVal4 = (byte)0b11101001; 代码，其中0b11101001依然是一个32位的正整数，只是程序进行强制类型转换时发生了溢出，导致它变成了负数 。
2.字符型
字符型通常用于表示单个字符，字符常量必须使用单引号（'）括起来。
Java语言使用16位的Unicode字符集作为编码方式，而Unicode的被设计成支持世界上所有书面语言的字符，包括中文字符，因此Java程序支持各种语言的字符。
字符型常量有如下三种表示形式：
★直接通过单个字符来指定字符型常量，例如'A'、'9'和'0'等。
★通过转义字符表示特殊字符型常量，例如'\n'、'\t'等。
★直接使用Unicode的值来表示字符型常量，格式是'\uXXXX'，其中XXXX代表一个十六进制的整数。
Java语言中常用的转义字符如下表（Java语言中常用更多转义字符）：
字符型常量也可以采用16进制编码方式来表示，范围是：'\u0000'~'\uFFFF'，一共可以表示65,535个字符，其中前256个字符和ASCII码中的字符完全重合。
不仅如此，char类型的值也可直接作为整数类型的值来使用，但它是一个16位的无符号整数，即全部是正数，表示范围是0~65,53。
如果把0~65,535范围内的一个int整数赋给char类型变量，系统会自动把这个int整数当成char类型来处理，下面程序简单示范了字符型变量的用法。
程序：CharTest.java
1 public class CharTest{
2 public static void main(String[] args){
3 // 直接指定单个字符作为字符类型常量
4 char aChar = 'a';
5
6 // 使用转义字符来作为字符类型常量
7 char enterChar = '\r';
8
9 // 使用用Unicode的编码值来指定字符类型常量
10 char ch = '\u9999';
11
12 // 将输出一个 '香' 字符
13 System.out.println(ch);
14
15 // 定义一个 '疯' 字符类型常量
16 char zhong = '疯';
17
18 // 直接将一个char类型变量当成int类型变量使用
19 int zhongValue = zhong;
20 System.out.println(zhongValue);
21
22 // 直接把0~65,535范围内的一个int整数赋给一个char类型变量
23 char c = 97;
24 System.out.println(c);
25 }
26 }
Java没有提供表示字符串的基本数据类型，而是通过String类来表示字符串，由于字符串有多个字符组成，因此字符串常量使用双引号括起来。如下代码：
1 // 下面代码定义了一个s变量，它是一个字符串实例的引用，是一个引用类型的变量
2 String s = '沧海月明珠有泪，蓝田玉暖日生烟。';
读者必须注意：
char类型使用单引号括起来，而字符串使用双引号括起来。
关于String类的用法以及对应的各种方法，读者应该通过查阅API文档来掌握，以此来练习使用API文档。
值得指出的是，Java语言中的单引号，双引号和反斜线都有特殊的用途，如果一个字符串中包括了这些特殊字符，则应该使用转义字符的表示形式。
例如，在Java程序中表示一个绝对路径："c:\coeds"，这种写法得不到我们期望的结果，因为Java会把反斜线当成转义字符，所以应该写成如下形式："c:\\codes"，只有同时写两个反斜线，Java才会把第1个反斜线当成转义字符，和后一个反斜线组成真正的反斜线。
3.浮点型
Java的浮点类型有两种：float和double。
Java的浮点类型有固定的表示范围和字段长度，字段长度和表示范围与机器无关。
Java的浮点数遵循IEEE 754标准，采用二进制数据的科学计数法来表示浮点数，
对于float型数值，第1位是符号位，接下来8位表示指数，再接下来的23位表示尾数；
对于double类型数值，第1位也是符号位，接下来的11位表示指数，再接下来的52位表示尾数。
注意： 因为Java浮点数使用二进制数据的科学计数法来表示浮点数，因此可能不能精确表示一个浮点数。例如，我们把5.2345556f值赋给一个float类型变量，接着输出这个变量时看到这个变量的值已经发生了改变。使用double类型的浮点数比float类型的浮点数更精确，但如果浮点数的精度足够高（小数点后的数字很多时），依然可能发生这种情况。如果开发者需要精确保存一个浮点数，则可以考虑使用BigDecimal类。
double类型代表双精度浮点数， 一个double类型的数值占8个字节、64位；
float类型代表单精度浮点数，一个float类型的数值占4个字节、32位。
Java语言的浮点数有两种表示形式：
★十进制数形式：这种形式就是简单的浮点数，例如5.12、512.0、.512。浮点数必须包含一个小数点，否则会被当成int类型处理。
★科学计数法形式：例如5.12e2（即5.12×102），5.12E2（也是5.12×102）。
必须指出的是，只有浮点类型的数值才可以使用科学计数法形式表示。例如，51200是一个int类型的值，但512E2则是浮点类型的值。
Java语言的浮点类型 默认是double类型，如果希望Java把一个浮点类型值当成float类型处理，应该在这个浮点类型值后紧跟f或F。
例如，5.12代表一个double类型的常量，占64位的内存空间；5.12f或者5.12F才表示一个float类型的常量，占32位的内存空间。
除此之外，Java还提供了3个特殊的浮点数值：正无穷大、负无穷大和非数，用于表示溢出和出错。
例如，使用一个正数除以0将得到正无穷大，使用一个负数除以0将得到负无穷大，0.0除以0.0或对一个负数开方将得到一个非数。
正无穷大通过Double或Float的POSITIVE_INFINITY表示；
负无穷大通过Double或Float的NEGATIVE_INFINITY表示，
非数通过Double或Float的NaN表示。
必须指出的是，所有的正无穷大数值都是相等的，所有的负无穷大数值都是相等的；而NaN不与任何数值相等，甚至和NaN都不相等。
注意：
只有浮点数除以0才可以得到正无穷大或负无穷大，因为Java语言会自动把和浮点数运算的0（整数）当成0.0（浮点数）处理。
如果一个整数值除以0，则会抛出一个异常：ArithmeticException:/by zero（除以0异常）。
下面程序示范了上面介绍的关于浮点数的各个知识点：FloatTest.java
1 public class FloatTest{
2 public static void main(String[] args){
3 float af = 5.2345556f;
4 //下面将看到af的值已经发生了改变
5 System.out.println(af);
6
7 double a = 0.0;
8 double c = Double.NEGATIVE_INFINITY;
9 float d = Float.NEGATIVE_INFINITY;
10
11 //看到float和double的负无穷大是相等的
12 System.out.println(c == d);
13
14 //0.0除以0.0将出现非数
15 System.out.println(a / a);
16
17 //两个非数之间是不相等的
18 System.out.println(a / a == Float.NaN);
19
20 //所有的正无穷大都是相等的
21 System.out.println(6.0 / 0 == 555.0/0);
22
23 //负数除以0.0得到负无穷大
24 System.out.println(-8 / a);
25
26 //下面代码将抛出除以0的异常
27 //System.out.println(0 / 0);
28 }
29 }
Java 7新增的数值中使用下画线分隔
正如前面程序中看到的，当程序中用到的数值位数特别多时，程序员眼睛“看花”了都看不清到底有多少位数。
为了解决这种问题，Java 7引入了一个新功能：程序员可以在数值中使用下画线，不管是整型数值，还是浮点型数值，都可以自由地使用下画线。
通过使用下画线分隔，可以更直观地分辨数值常量中到底包含多少位。
如下面程序所示（UnderScore.java):
1 public class UnderscoreTest{
2 public static void main(String[] args){
3 // 定义一个32位的二进制数,最高位是符号位
4 int binVal = 0B1000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0011;
5 double pi = 3.14_15_92_65_36;
6 System.out.println(binVal);
7 System.out.println(pi);
8
9 double height = 8_8_4_8.23;
10 System.out.println(height);
11 }
12 }
4.布尔型
布尔型只有一个boolean类型，用于表示逻辑上的“真”或“假”。
在Java语言中，boolean类型的数值只能是true或false，不能用0或者非0来代表。
其他基本数据类型的值也不能转换成boolean类型。
例如，下面代码定义了两个boolean类型的变量，并指定初始值（BooleanTest.java）：
1 // 定义b1的值为true
2 boolean b1 = true;
3
4 // 定义b2的值为false
5 boolean b2 = false;
字符串"true"和"false"不会直接转换成boolean类型，但如果使用一个boolean类型的值和字符串进行连接运算，则boolean类型的值将会自动转换成字符串。看下面代码（程序清单同上）。
1 //使用boolean类型的值和字符串进行连接运算，boolean类型的值会自动转换成字符串
2 String str = true + "";
3
4 //下面将输出true
5 System.out.println(str);
boolean类型的值或变量主要用做旗标来进行流程控制，Java语言中使用boolean类型的变量或值控制的流程主要有如下几种：
★ if条件控制语句
★ while循环控制语句
★ do循环控制语句
★ for循环控制语句
除此之外，boolean类型的变量和值还可在三目运算符（?:）中使用。
