【JavaSE】Java 数据类型

基本数据类型

Java 中有 8 种基本数据类型，分别为：

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

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 ~ 32767
int	32	4	0	-2147483648 ~ 2147483647
long	64	8	0L	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
char	16	2	’u0000‘	0 ~ 65535
float	32	4	0f	1.4E-45 ~ 3.4028235E38
double	64	8	0d	4.9E-324 ~ 1.7976931348623157E308
boolean	1		false	ture/false

对应的包装类分别为：Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Boolean、Character。

基本类型和包装类型的区别

• 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。
• 包装类型可用于泛型，而基本类型不可以。
• 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。
• 相比于对象类型， 基本数据类型占用的空间非常小。

注意：基本数据类型存放在栈中是一个常见的误区！ 基本数据类型的成员变量如果没有被 static 修饰的话（不建议这么使用，应该要使用基本数据类型对应的包装类型），就存放在堆中。

包装类的缓存机制

Java 基本数据类型的包装类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 或者 False。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。

自动装箱与拆箱的原理

• 自动装箱：将基本类型用他们对应的引用类型包装起来；
• 自动拆箱：将包装类型转换为基本数据类型。

装箱实质上就是调用了包装类的valueOf()方法，拆箱实际上调用了 xxxValue() 方法。即：

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

浮点数运算时会有丢失精度的风险

float a = 2.0f - 1.9f;
float b = 1.8f - 1.7f;
System.out.println(a);// 0.100000024
System.out.println(b);// 0.099999905
System.out.println(a == b);// false

计算机底层都是二进制的，且计算机在表示一个数字时，宽度是有限的，无限循环的小数存储在计算机时，只能被截断，所以就会导致小数精度发生损失的情况。这也就是解释了为什么浮点数没有办法用二进制精确表示。

BigDecimal

BigDecimal 可以规避浮点数运算时精度损失的风险。通常情况下，大部分需要浮点数精确运算结果的业务场景（比如涉及到钱的场景）都是通过 BigDecimal 来做的。

BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
BigDecimal c = new BigDecimal("0.8");

BigDecimal x = a.subtract(b);
BigDecimal y = b.subtract(c);

System.out.println(x); /* 0.1 */
System.out.println(y); /* 0.1 */
System.out.println(Objects.equals(x, y)); /* true */ 

超过 long 整型的数据表示

基本数值类型都有一个表达范围，如果超过这个范围就会有数值溢出的风险。在 Java 中，64 位 long 整型是最大的整数类型。
BigInteger 内部使用 int[] 数组来存储任意大小的整形数据。相对于普通整数类型的运算来说，BigInteger运算效率较低。