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我妹(親妹)今年上大學(xué)了，學(xué)的計(jì)算機(jī)編程，沒成想，她的一名老師竟然是我的讀者，我妹是又驚喜又恐慌，驚喜是她哥我的讀者群體還挺廣泛的嘛，恐慌的是萬一學(xué)不好豈不是很丟他哥的臉?但我相信她一定能學(xué)好!

“二哥，上一節(jié)提到了 Java 變量的數(shù)據(jù)類型，是不是指定了類型就限定了變量的取值范圍啊?”三妹吸了一口麥香可可奶茶后對(duì)我說。

“三妹，你不得了啊，長(zhǎng)進(jìn)很大嘛，都學(xué)會(huì)推理判斷了。Java 是一種靜態(tài)類型的編程語言，這意味著所有變量必須在使用之前聲明好，也就是必須得先指定變量的類型和名稱。”

Java 中的數(shù)據(jù)類型可分為 2 種：

1)基本數(shù)據(jù)類型。

基本數(shù)據(jù)類型是 Java 語言操作數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，包括 boolean、char、byte、short、int、long、float 和 double，共 8 種。

2)引用數(shù)據(jù)類型。

除了基本數(shù)據(jù)類型以外的類型，都是所謂的引用類型。常見的有數(shù)組(對(duì)，沒錯(cuò)，數(shù)組是引用類型)、class(也就是類)，以及接口(指向的是實(shí)現(xiàn)接口的類的對(duì)象)。

來個(gè)思維導(dǎo)圖，感受下。

通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道變量可以分為局部變量、成員變量、靜態(tài)變量。

當(dāng)變量是局部變量的時(shí)候，必須得先初始化，否則編譯器不允許你使用它。拿 int 來舉例吧，看下圖。

當(dāng)變量是成員變量或者靜態(tài)變量時(shí)，可以不進(jìn)行初始化，它們會(huì)有一個(gè)默認(rèn)值，仍然以 int 為例，來看代碼：

/** 
 * @author 微信搜「沉默王二」，回復(fù)關(guān)鍵字 PDF 
 */ 
public class LocalVar { 
    private int a; 
    static int b; 
 
    public static void main(String[] args) { 
        LocalVar lv = new LocalVar(); 
        System.out.println(lv.a); 
        System.out.println(b); 
    } 
} 

來看輸出結(jié)果：

0 
0 

瞧見沒，int 作為成員變量時(shí)或者靜態(tài)變量時(shí)的默認(rèn)值是 0。那不同的基本數(shù)據(jù)類型，是有不同的默認(rèn)值和大小的，來個(gè)表格感受下。

那三妹可能要問，“比特和字節(jié)是什么鬼?”

比特幣聽說過吧?字節(jié)跳動(dòng)聽說過吧?這些名字當(dāng)然不是亂起的，確實(shí)和比特、字節(jié)有關(guān)系。

1)bit(比特)

比特作為信息技術(shù)的最基本存儲(chǔ)單位，非常小，但大名鼎鼎的比特幣就是以此命名的，它的簡(jiǎn)寫為小寫字母“b”。

大家都知道，計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，二進(jìn)制的一位，就是 1 比特，也就是說，比特要么為 0 要么為 1。

2)Byte(字節(jié))

通常來說，一個(gè)英文字符是一個(gè)字節(jié)，一個(gè)中文字符是兩個(gè)字節(jié)。字節(jié)與比特的換算關(guān)系是：1 字節(jié) = 8 比特。

在往上的單位就是 KB，并不是 1000 字節(jié)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制，因此是 2 的 10 次方，也就是 1024 個(gè)字節(jié)。

(終于知道 1024 和程序員的關(guān)系了吧?狗頭保命)

接下來，我們?cè)賮碓敿?xì)地了解一下 8 種基本數(shù)據(jù)類型。

01、布爾

布爾(boolean)僅用于存儲(chǔ)兩個(gè)值：true 和 false，也就是真和假，通常用于條件的判斷。代碼示例：

boolean flag = true; 

02、byte

byte 的取值范圍在 -128 和 127 之間，包含 127。最小值為 -128，最大值為 127，默認(rèn)值為 0。

在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中，為了節(jié)省空間，常用字節(jié)來作為數(shù)據(jù)的傳輸方式。代碼示例：

byte a = 10; 
byte b = -10; 

03、short

short 的取值范圍在 -32,768 和 32,767 之間，包含 32,767。最小值為 -32,768，最大值為 32,767，默認(rèn)值為 0。代碼示例：

short s = 10000; 
short r = -5000; 

04、int

int 的取值范圍在 -2,147,483,648(-2 ^ 31)和 2,147,483,647(2 ^ 31 -1)(含)之間，默認(rèn)值為 0。如果沒有特殊需求，整形數(shù)據(jù)就用 int。代碼示例：

int a = 100000; 
int b = -200000; 

05、long

long 的取值范圍在 -9,223,372,036,854,775,808(-2^63) 和 9,223,372,036,854,775,807(2^63 -1)(含)之間，默認(rèn)值為 0。如果 int 存儲(chǔ)不下，就用 long，整形數(shù)據(jù)就用 int。代碼示例：

long a = 100000L;  
long b = -200000L; 

為了和 int 作區(qū)分，long 型變量在聲明的時(shí)候，末尾要帶上大寫的“L”。不用小寫的“l”，是因?yàn)樾懙?ldquo;l”容易和數(shù)字“1”混淆。

06、float

float 是單精度的浮點(diǎn)數(shù)，遵循 IEEE 754(二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn))，取值范圍是無限的，默認(rèn)值為 0.0f。float 不適合用于精確的數(shù)值，比如說貨幣。代碼示例：

float f1 = 234.5f; 

為了和 double 作區(qū)分，float 型變量在聲明的時(shí)候，末尾要帶上小寫的“f”。不需要使用大寫的“F”，是因?yàn)樾懙?ldquo;f”很容易辨別。

07、double

double 是雙精度的浮點(diǎn)數(shù)，遵循 IEEE 754(二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn))，取值范圍也是無限的，默認(rèn)值為 0.0。double 同樣不適合用于精確的數(shù)值，比如說貨幣。代碼示例：

double d1 = 12.3 

那精確的數(shù)值用什么表示呢?最好使用 BigDecimal，它可以表示一個(gè)任意大小且精度完全準(zhǔn)確的浮點(diǎn)數(shù)。針對(duì)貨幣類型的數(shù)值，也可以先乘以 100 轉(zhuǎn)成整形進(jìn)行處理。

Tips：?jiǎn)尉仁沁@樣的格式，1 位符號(hào)，8 位指數(shù)，23 位小數(shù)，有效位數(shù)為 7 位。

雙精度是這樣的格式，1 位符號(hào)，11 位指數(shù)，52 為小數(shù)，有效位數(shù)為 16 位。

取值范圍取決于指數(shù)位，計(jì)算精度取決于小數(shù)位(尾數(shù))。小數(shù)位越多，則能表示的數(shù)越大，那么計(jì)算精度則越高。

一個(gè)數(shù)由若干位數(shù)字組成，其中影響測(cè)量精度的數(shù)字稱作有效數(shù)字，也稱有效數(shù)位。有效數(shù)字指科學(xué)計(jì)算中用以表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)精度的那些數(shù)字。一般地，指一個(gè)用小數(shù)形式表示的浮點(diǎn)數(shù)中，從第一個(gè)非零的數(shù)字算起的所有數(shù)字。如 1.24 和 0.00124 的有效數(shù)字都有 3 位。

08、char

char 可以表示一個(gè) 16 位的 Unicode 字符，其值范圍在 '\u0000'(0)和 '\uffff'(65,535)(包含)之間。代碼示例：

char letterA = 'A'; // 用英文的單引號(hào)包裹住。 

那三妹可能要問，“char 既然只有一個(gè)字符，為什么占 2 個(gè)字節(jié)呢?”

“主要是因?yàn)?Java 使用的是 Unicode 字符集而不是 ASCII 字符集。”

這又是為什么呢?我們留到下一節(jié)再講。

基本數(shù)據(jù)類型在作為成員變量和靜態(tài)變量的時(shí)候有默認(rèn)值，引用數(shù)據(jù)類型也有的。

String 是最典型的引用數(shù)據(jù)類型，所以我們就拿 String 類舉例，看下面這段代碼：

/** 
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 */ 
public class LocalRef { 
    private String a; 
    static String b; 
 
    public static void main(String[] args) { 
        LocalRef lv = new LocalRef(); 
        System.out.println(lv.a); 
        System.out.println(b); 
    } 
} 

輸出結(jié)果如下所示：

null 
null 

null 在 Java 中是一個(gè)很神奇的存在，在你以后的程序生涯中，見它的次數(shù)不會(huì)少，尤其是伴隨著令人煩惱的“空指針異常”，也就是所謂的 NullPointerException。

也就是說，引用數(shù)據(jù)類型的默認(rèn)值為 null，包括數(shù)組和接口。

那三妹是不是很好奇，為什么數(shù)組和接口也是引用數(shù)據(jù)類型啊?

先來看數(shù)組：

/** 
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 */ 
public class ArrayDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        int [] arrays = {1,2,3}; 
        System.out.println(arrays); 
    } 
} 

arrays 是一個(gè) int 類型的數(shù)組，對(duì)吧?打印結(jié)果如下所示：

[I@2d209079 

[I 表示數(shù)組是 int 類型的，@ 后面是十六進(jìn)制的 hashCode——這樣的打印結(jié)果太“人性化”了，一般人表示看不懂!為什么會(huì)這樣顯示呢?查看一下 java.lang.Object 類的toString() 方法就明白了。

數(shù)組雖然沒有顯式定義成一個(gè)類，但它的確是一個(gè)對(duì)象，繼承了祖先類 Object 的所有方法。那為什么數(shù)組不單獨(dú)定義一個(gè)類來表示呢?就像字符串 String 類那樣呢?

一個(gè)合理的解釋是 Java 將其隱藏了。假如真的存在一個(gè) Array.java，我們也可以假想它真實(shí)的樣子，它必須要定義一個(gè)容器來存放數(shù)組的元素，就像 String 類那樣。

public final class String 
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { 
    /** The value is used for character storage. */ 
    private final char value[]; 
} 

數(shù)組內(nèi)部定義數(shù)組?沒必要的!

再來看接口：

/** 
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 */ 
public class IntefaceDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        List<String> list = new ArrayList<>(); 
        System.out.println(list); 
    } 
} 

List 是一個(gè)非常典型的接口：

public interface List<E> extends Collection<E> {} 

而 ArrayList 是 List 接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> 
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 
{} 

對(duì)于接口類型的引用變量來說，你沒法直接 new 一個(gè)：

只能 new 一個(gè)實(shí)現(xiàn)它的類的對(duì)象——那自然接口也是引用數(shù)據(jù)類型了。

來看一下基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型之間最大的差別。

基本數(shù)據(jù)類型：

1、變量名指向具體的數(shù)值。2、基本數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)在棧上。

引用數(shù)據(jù)類型：

1、變量名指向的是存儲(chǔ)對(duì)象的內(nèi)存地址，在棧上。2、內(nèi)存地址指向的對(duì)象存儲(chǔ)在堆上。

看到這，三妹是不是又要問，“堆是什么，棧又是什么?”

堆是堆(heap)，棧是棧(stack)，如果看到“堆棧”的話，請(qǐng)不要懷疑自己，那是翻譯的錯(cuò)，堆棧也是棧，反正我很不喜歡“堆棧”這種叫法，容易讓新人掉坑里。

堆是在程序運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中申請(qǐng)的空間(可理解為動(dòng)態(tài)的過程);切記，不是在編譯時(shí);因此，Java 中的對(duì)象就放在這里，這樣做的好處就是：

當(dāng)需要一個(gè)對(duì)象時(shí)，只需要通過 new 關(guān)鍵字寫一行代碼即可，當(dāng)執(zhí)行這行代碼時(shí)，會(huì)自動(dòng)在內(nèi)存的“堆”區(qū)分配空間——這樣就很靈活。

棧，能夠和處理器(CPU，也就是腦子)直接關(guān)聯(lián)，因此訪問速度更快。既然訪問速度快，要好好利用啊!Java 就把對(duì)象的引用放在棧里。為什么呢?因?yàn)橐玫氖褂妙l率高嗎?

不是的，因?yàn)?Java 在編譯程序時(shí)，必須明確的知道存儲(chǔ)在棧里的東西的生命周期，否則就沒法釋放舊的內(nèi)存來開辟新的內(nèi)存空間存放引用——空間就那么大，前浪要把后浪拍死在沙灘上啊。

這么說就理解了吧?

“好了，三妹，關(guān)于 Java 中的數(shù)據(jù)類型就先說這么多吧，你是不是已經(jīng)清楚了?”轉(zhuǎn)動(dòng)了一下僵硬的脖子后，我對(duì)三妹說。

“差不多，二哥，我覺得還得再消化會(huì)。”

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