Java变量及数据类型

变量

变量就是在内存中，开辟的存储空间，用于存放运算过程中需要用到的数据。

变量的声明

1. 当需要使用一个变量时，必须对该变量进行声明，用特定的语法声明一个变量，让运行环境为其分配空间。
   变量的声明包含两点：变量名和变量类型
2. 未经声明的变量不能使用
   Java语言规定，变量使用之前，必须声明，否则编译不通过。
3. 一条语句中声明多个同类型变量
   如果多个变量的类型相同，可以在一条语句中声明，中间用逗号分隔。

变量的命名

1. 可以由字母、数字、"_"、和"$"组成，首字母不能以数字开头， Java大小写敏感，命名变量时需要注意，不能使用Java保留字（一些Java语言规定好的，有特殊含义的字符），如int、if、for、break等。
2. 驼峰命名法
   如果名字由多个单词组成，第一个单词首字母小写，其它单词首字母大写，例如：className、studentName、schoolName、schoolClassNameStudentName等。
3. 变量需要有一个见名知意的名字，而且要符合Java语言规范。中文可以作为变量名，但是使用需要适度。

变量的初始化

1. 未经初始化的变量不能使用，Java语言规定在使用之前必须初始化，即必须给该变量赋予特定的值。
2. Java变量可以在变量声明时初始化
   变量类型 变量名称 = 初始值；
3. 在第一次使用变量前初始化
   可以在变量声明以后，通过赋值语句对变量进行初始化，但一定要确保在第一次使用该变量之前。

变量的访问

可以对变量中的值进行存取操作，变量存放数据的空间，可以对其赋值、更改和操作，但必须和其类型匹配。

数据类型

Java数据类型分为两大类：基本数据类型和引用数据类型。

基本数据类型： 在创建时，在栈上给其划分一块内存，将数值直接存储在栈上。
引用数据类型： 在创建时，首先要在栈上给其引用（句柄）分配一块内存，而 对象的具体信息都在堆内存上，然后又栈上面的引用指向堆中对象的地址。

基本数据类型

Java语言有八种基本的数据类型，分为用于存储整数、浮点数、字符数据和布尔类型数据。

int—最常用的整数类型

整数的直接量的类型默认为int类型，如果直接写出的整数超过了int的表达范围，将会出现变异错误
除了通常的十进制书写形式，整数直接量也经常写16进制的形式（以0X或0x开头），或8进制的形式（以0开头）。

1. 整型数据取整，不是四舍五入，而是直接舍弃小数部分
2. 运行时要防止溢出的发生，溢出产生的数据将会不正确

double、float类型

表示整数时，如果int类型的范围不够，可以使用long型，如果要表示long直接量，需要以L或l结尾。

• 浮点数就是小数，包括float和double。
• double类型的精度值时float类型的两倍，所以这是其名称（双精度）的来由。
• 浮点数直接量是double类型。浮点数直接量有两种写法：
  通常写法，如：3.14、314、0.1、.5
  科学计数法，如：1.25E2，1.25e2、1.25E-2。其中，1,25E表示1.25乘以10的2次方
• 默认的浮点数因为直接量是double，如果需要表示float类型的直接量，需要加F或f后缀
• double运算时会出现舍入误差，二进制系统中，无法精确表示1/10，将好像十进制系统中无法精确表示1/3一样，所以二进制表示十进制会有一些舍入误差，对于一些要求精确运算的场合会导致代码的缺陷。

char类型

字符类型实际上是一个16位无符号的整数，这个值是对应字符的编码，Java字符类型采用Unicode字符编码。
Unicode是世界上通用的定长字符集，所有的字符都是16位。字符直接量可以采用如：‘中’的形式，也可以采用16进制的值表示形式，如‘\u4e2d’。

对char类型变量赋值是，可以采用如下三种方式：

1. 字符直接量：形如‘A’，变量中实际存储的是该字符的Unicode编码（无符号整数值），一个char型变量只能存储一个字符。
2. 整型直接量：范围在0~65535之间的整数，变量中实际存储的即该整数的值，但表示的是该整数值所对应的Unicode字符。
3. Unicode形式：如‘\u4e2d’，‘\u0041’，Unicode字符的十六进制形式。

对于不方便输出的字符采用转义字符：
 ‘\n’ 表示回车符
 ‘\r’ 表示换行符
 ‘\\’ 表示反斜杆（\）
 ‘\’’ 表示单引号（’）
 ‘\"’ 表示双引号（"）

boolean类型

• boolean类型适用于逻辑运算，表示某个条件是否成立，一般用于程序的流程控制。
• boolean类型只允许取值true或false。
• boolean类型经常用于存储关系运算的结果，所谓关系运算就是比较两个变量的大小相等等关系。

引用数据类型

• 类、接口、数组、枚举、注解
• String类型属于引用类型

类型转换

1. 自动类型转换（隐式类型转换）
   从小类型到大类型都可以自动完成
   
2. 强制转换
   从大类型到小类型需要强制转换：
   （需要转换成的类型）变量，但这样转换有可能会造成精度损失或溢出。

public class TestChange {
    public static void main(String[] args){
        int a = 100;
        int b = 200;
        long c = a + b; //自动将int转换为long

        long l1 = 1024l;
        int i = (int) l1;   //需要强制转换，没有产生溢出

        long l = 1024L * 1024 * 1024 *4;
        int j = (int) l;    //会产生溢出

        double pi = 3.1415926535897932384;
        float f = (float) pi;   //会造成精度损失
    }
}

3. 数值运算时的自动转换
   多种基本类型参与的表达式运算中，运算结果会自动的向较大的类型进行转换。

public class TestAutoChange {
    public static void main(String[] args){
        //由于有long型的直接量参与，整个表达式的结果为long
        long earthAndMoon = 10 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458l;
        
        //由于有double型的直接量599.0参与，整个表达式的结果为double
        double change = 800 - 599.0;
        
        //80/100结果为0，右边都是int类型数据，运算结果也为int类型
        //最终结果为0.0，因为0再赋值给double型，将0转换为0.0
        double persent1 = 80/100;

        //结果为0.8，右边表达式有double型直接量参与，
        //运算结果为double型
        double persent2 = 80.0 /100;
    }
}

4. byte、char、short转换为int
   byte、char、short三种类型实际存储的数据都是整数，在实际使用中遵循如下规则：
   a、 int直接量可以直接赋值给byte、char、short，只要不超过其表示范围
   b、 byte、char、short三种类型参与运算时，先一律转换成int类型再进行运算。

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        char ch = 65;
        System.out.println(ch);		// A
        System.out.println(ch+2);	// 67
    }
}

类型提升

进行算术运算时：

• 两个操作数有一个为double，计算结果提升为double
• 如果操作数中没有double，有一个float，计算结果提升为float；
• 如果操作数中没有float，有一个long，结果提升为long；
• 如果操作数中没有int，均为short和byte，计算结果仍旧提升为int

注意：任何类型与String相加（+）时，实为拼接，其结果自动提升为String