超小册——Java基本数据类型及相关操作

虽然本文很简单，但是，这是基础必备的内容。其实内容也很好记，可是时间久了就容易忘记，所以还是有必要记录一下。

1、基本数据类型及其大小

基本类型	大小	包装类
boolean	-	Boolean
char	2	Character
byte	1	Byte
short	2	Short
int	4	Integer
float	1	Float
long	8	Long
double	8	Double

补充：boolean类型
1、1个bit

理由是boolean类型的值只有true和false两种逻辑值，在编译后会使用1和0来表示，这两个数在内存中只需要1位（bit）即可存储，位是计算机最小的存储单位。

2、1个字节

理由是虽然编译后1和0只需占用1位空间，但计算机处理数据的最小单位是1个字节，1个字节等于8位，实际存储的空间是：用1个字节的最低位存储，其他7位用0填补，如果值是true的话则存储的二进制为：0000 0001，如果是false的话则存储的二进制为：0000 0000。

3、4个字节

理由来源是《Java虚拟机规范》一书中的描述：“虽然定义了boolean这种数据类型，但是只对它提供了非常有限的支持。在Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达式所操作的boolean值，在编译之后都使用Java虚拟机中的int数据类型来代替，而boolean数组将会被编码成Java虚拟机的byte数组，每个元素boolean元素占8位”。这样我们可以得出boolean类型占了单独使用是4个字节，在数组中又是1个字节。

显然第三条是更准确的说法，那虚拟机为什么要用int来代替boolean呢？为什么不用byte或short，这样不是更节省内存空间吗。大多数人都会很自然的这样去想，我同样也有这个疑问，经过查阅资料发现，使用int的原因是，对于当下32位的处理器（CPU）来说，一次处理数据是32位（这里不是指的是32/64位系统，而是指CPU硬件层面），具有高效存取的特点。

最后的总结：
根据http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html官方文档的描述：

boolean: The boolean data type has only two possible values: true and false. Use this data type for simple flags that track true/false conditions. This data type represents one bit of information, but its "size" isn't something that's precisely defined.

布尔类型：布尔数据类型只有两个可能的值：真和假。使用此数据类型为跟踪真/假条件的简单标记。这种数据类型就表示这一点信息，但是它的“大小”并不是精确定义的。

可以看出，boolean类型没有给出精确的定义，《Java虚拟机规范》给出了4个字节，和boolean数组1个字节的定义，具体还要看虚拟机实现是否按照规范来，所以1个字节、4个字节都是有可能的。这其实是运算效率和存储空间之间的博弈，两者都非常的重要。

2、Math类相关函数

double floor(double a);
表示向下取整，即小于等于a的最大整数，虽然返回类型是double型，但是表示的还是个int数据，因此需要强制类型转换为int。例如：Math.floor(1.5) = 1,Math.floor(-1.5) = -2。原理很简单，但是如果你觉得很容易记混，不妨用数轴来记忆：
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
-------|------|------|-----|----|-----|-----|
从数轴上面就可以看出，不超过1.5的整数是1，不超过-1.5的整数是-2

long round(double a)
就是小学中数学学的四舍五入，内部的实现为：Math.floor(x+0.5)，即将原来的数+0.5，再取不超过这个数的最大整数。例如：Math.round(-1.5) = -1,Math.round(1.55) = 2,同样，我们可以借助上面的数轴来记忆，-1.5+0.5 = -1，因此-1.5的round值就是-1.

double ceil(double a)
表示向上取整，即大于等于a的最小整数，与floor概念相反。例如：Math.ceil(1.5) = 2,Math.ceil(-1.5) = -1.

double random()
产生随机数，随机数范围为[0,1)如果需要生成指定范围的随机数代码可以如下：

public static double random(double min, double max){
       double r = Math.random;
       return min+(max-min)*r;
}