数据类型

java基础
java基础
发布日期:   2021-02-13

一、基本数据类型

Java 中有 8 种基本数据类型，分别为：

  • 6 种数字类型：
    • 4 种整数型：byte、short、int、long
    • 2 种浮点型：float、double
  • 1 种字符类型：char
  • 1 种布尔型：boolean。

这 8 种基本数据类型的默认值以及所占空间的大小如下：

基本类型 位数 字节 默认值 取值范围
byte 8 1 0 -128 ~ 127
short 16 2 0 -32768（-2^15） ~ 32767（2^15 - 1）
int 32 4 0 -2147483648 ~ 2147483647
long 64 8 0L -9223372036854775808（-2^63） ~ 9223372036854775807（2^63 -1）
char 16 2 ‘u0000’ 0 ~ 65535（2^16 - 1）
float 32 4 0f 1.4E-45 ~ 3.4028235E38
double 64 8 0d 4.9E-324 ~ 1.7976931348623157E308
boolean 1 false true、false

为什么负值的范围比正值多一

以 int 为例

0000 0000 ~0111 1111 表示 +0 ~ +127

1111 1111 ~1000 0001 表示 -1 ~ -127

-128的表示

咦，我们好像漏了 1000 0000 这个二进制了，哈哈，到现在为止一切都解决了，其实我们人为规定 1000 0000表示十进制中的-128！当然我们不可能说通过 1000 0000这种二进制求其原码得到某一个数，因为非高位全是0，无法再借位减1了！

其实这种规定是很自然的，1000 0000 -0000 0001=0111 1111，而0111 1111 这个补码表示的是+127，我们可以将 1000 0000这个二进制作为正数和负数之间的一个分水岭(尽管1000 0000本身代表负数)，1000 0000再进位就会进入负数范围，若借位就会进入正数范围，就好似1000 0000(-128)将 1000 0001(-127) ~0111 1111(+127)首尾连接了起来形成了一个闭环！！！

原码里面这个是负0，补码里面按照定义他就是-128

码长八位时，各码的范围如下。
原码：－127 ~ +127。
反码：－127 ~ +127。
补码：－128 ~ +127。

－128，没有原码反码，只有补码。

二、包装类型

基本类型和包装类型的区别？

  • 用途：除了定义一些常量和局部变量之外，我们在其他地方比如方法参数、对象属性中很少会使用基本类型来定义变量。并且，包装类型可用于泛型，而基本类型不可以。

  • 存储方式：基本数据类型的局部变量存放在 Java 虚拟机栈中的局部变量表中，基本数据类型的成员变量（未被 static 修饰 ）存放在 Java 虚拟机的堆中。包装类型属于对象类型，我们知道几乎所有对象实例都存在于堆中。

  • 占用空间：相比于包装类型（对象类型）， 基本数据类型占用的空间往往非常小。

  • 默认值：成员变量包装类型不赋值就是 null ，而基本类型有默认值且不是 null。

  • 比较方式：对于基本数据类型来说，== 比较的是值。对于包装数据类型来说，== 比较的是对象的内存地址。所有整型包装类对象之间值的比较，全部使用 equals() 方法。

为什么说是几乎所有对象实例都存在于堆中呢？ 这是因为 HotSpot 虚拟机引入了 JIT 优化之后，会对对象进行逃逸分析，如果发现某一个对象并没有逃逸到方法外部，那么就可能通过标量替换来实现栈上分配，而避免堆上分配内存

⚠️ 注意：基本数据类型存放在栈中是一个常见的误区！ 基本数据类型的存储位置取决于它们的作用域和声明方式。如果它们是局部变量，那么它们会存放在栈中；如果它们是成员变量，那么它们会存放在堆/方法区/元空间中。

缓存机制

Java 基本数据类型的包装类型的大部分都用到了缓存机制来提升性能。

Byte,Short,Integer,Long 这 4 种包装类默认创建了数值 [-128，127] 的相应类型的缓存数据，Character 创建了数值在 [0,127] 范围的缓存数据，Boolean 直接返回 True or False。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}
private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
    }
}

如果超出对应范围仍然会去创建新的对象，缓存的范围区间的大小只是在性能和资源之间的权衡。

两种浮点数类型的包装类 Float,Double 并没有实现缓存机制。

Integer i1 = 33;
Integer i2 = 33;
System.out.println(i1 == i2);// 输出 true

Integer i1 = 128;
Integer i2 = 128;
System.out.println(i1 == i2);// 输出 false

Float i11 = 333f;
Float i22 = 333f;
System.out.println(i11 == i22);// 输出 false

Double i3 = 1.2;
Double i4 = 1.2;
System.out.println(i3 == i4);// 输出 false

Integer i1 = 40;
Integer i2 = new Integer(40);
System.out.println(i1==i2);// 输出 false

Integer i1=40 这一行代码会发生装箱，也就是说这行代码等价于 Integer i1=Integer.valueOf(40) 。因此，i1 直接使用的是缓存中的对象。而Integer i2 = new Integer(40) 会直接创建新的对象。

自动装箱拆箱

  • Integer i = 10 等价于 Integer i = Integer.valueOf(10)
  • int n = i 等价于 int n = i.intValue();

注意：如果频繁拆装箱的话，也会严重影响系统的性能。我们应该尽量避免不必要的拆装箱操作。

java基础
  目录