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1.基本数据类型.md

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1.基本数据类型
1.基本数据类型
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八种基本数据类型

  • 6 种数字类型：
    • 4 种整数型：byte/8bit、short/16bit、int/32bit、long/64bit
    • 2 种浮点型：float/32bit、double/64bit
  • 1 种字符类型：char/16biy
  • 1 种布尔型：boolean/1bit

包装类型

为什么会有包装类型

Java 语言是一个面向对象的语言，讲究一切皆对象，但是 Java 中的基本数据类型却是不面向对象的，这在实际使用时存在很多的不便，为了能够形成设计上的统一，Java 为每个基本数据类型设计了一个对应的类进行代表，这样八个和基本数据类型对应的类统称为包装类(Wrapper Class)，对应关系如下表：

基本类型 大小 包装器类型
boolean / Boolean
char 16bit Character
byte 8bit Byte
short 16bit Short
int 32bit Integer
long 64bit Long
float 32bit Float
double 64bit Double
void / Void

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，包装数据类型的成员变量（未被 static 修饰 ）存放在 Java 虚拟机的堆中。（包装数据类型本质上是类，遵守类的规则）
  • 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。

基本类型和包装类型的转换

在 Java 中，我们经常会这样给包装类型赋值

Integer i = 10;

这就涉及到一个问题，10是一个基本数据类型，Integer是一个包装类型，也是一个对象。正常情况下，一个基本数据类型肯定是没有办法给一个对象赋值的。因此，这里 Java 一定进行了一次隐式的类型转换，这个过程就是自动装箱和拆箱。

自动装箱与拆箱

什么是自动拆装箱？

  • 装箱：将基本类型用它们对应的引用类型包装起来；
  • 拆箱：将包装类型转换为基本数据类型；

举例：

Integer i = 10;  //装箱
int n = i;   //拆箱

上面这两行代码对应的字节码为：

   L1

    LINENUMBER 8 L1

    ALOAD 0

    BIPUSH 10

    INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;

    PUTFIELD AutoBoxTest.i : Ljava/lang/Integer;

   L2

    LINENUMBER 9 L2

    ALOAD 0

    ALOAD 0

    GETFIELD AutoBoxTest.i : Ljava/lang/Integer;

    INVOKEVIRTUAL java/lang/Integer.intValue ()I

    PUTFIELD AutoBoxTest.n : I

    RETURN

从字节码中，我们发现装箱其实就是调用了 包装类的valueOf()方法，拆箱其实就是调用了xxxValue()方法。 因此，

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

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。

包装类型的缓存机制

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。

只有基于valueOf()实现的方法能够利用到缓存机制，如果直接创建一个对象，例如new Integer(1)将会创建一个新的对象，没有办法利用缓存来提升性能。

类型转换

自动类型转换

转换自动类型转换（自动类型提升）是 Java 编译器在不需要显式转换的情况下，将一种基本数据类型自动转换为另一种基本数据类型的过程。这种转换通常发生在表达式求值期间，当不同类型的数据需要相互兼容时。自动类型转换遵循以下规则：

  • 如果任一操作数是 double 类型，其他操作数将被转换为 double 类型。
  • 否则，如果任一操作数是 float 类型，其他操作数将被转换为 float 类型。
  • 否则，如果任一操作数是 long 类型，其他操作数将被转换为 long 类型。
  • 否则，所有操作数将被转换为 int 类型。

需要注意的是，自动类型转换只发生在兼容类型之间。例如，从较小的数据类型（如 int）到较大的数据类型（如 long 或 double）的转换是安全的，因为较大的数据类型可以容纳较小数据类型的所有可能值。

规则如下：

byte -> short -> int -> long -> float -> double
char -> int -> long -> float -> double

强制类型转换

强制类型转换是 Java 中将一种数据类型显式转换为另一种数据类型的过程。与自动类型转换不同，强制类型转换需要程序员显式地指定要执行的转换。强制类型转换在以下情况中可能需要：

  • 将较大的数据类型转换为较小的数据类型。
  • 将浮点数转换为整数。
  • 将字符类型转换为数值类型。

需要注意的是，强制类型转换可能会导致数据丢失或精度降低，因为目标类型可能无法容纳原始类型的所有可能值。因此，在进行强制类型转换时，需要确保转换后的值仍然在目标类型的范围内。

下面是一个简单的例子：

double doubleValue = 42.8;

// 强制类型转换：将 double 类型转换为 int 类型
int intValue = (int) doubleValue;
System.out.println("整数值: " + intValue); // 输出：整数值: 42

这段代码将一个double类型的变量doubleValue值强行赋给为int类型的变量intValue，在这个过程中，由于int类型无法表示小数部分，因此小数部分将被截断。

总结

虽然这部分知识点在面试中很少出现，但是一旦答不上来，面试官很容易就给你打上一个基础不扎实的标签。所幸这部分知识点其实也不多，所以还是尽量花点时间看一看。