Java数据类型

Java数据类型

Java数据类型是Java编程语言中用于声明变量或对象的类型系统，它定义了数据的存储方式、操作规则以及取值范围。Java是静态类型语言，所有变量必须先声明类型后使用。数据类型分为两大类：基本数据类型（Primitive Data Types）和引用数据类型（Reference Data Types）。

基本数据类型

Java的8种基本数据类型是语言内置的，直接存储值而非引用。它们按用途可分为四类：

整数类型

整数类型对比

类型	大小（字节）	取值范围	默认值
byte	1	-128 到 127	0
short	2	-32,768 到 32,767	0
int	4	-231 到 231-1	0
long	8	-263 到 263-1	0L

示例代码：

public class IntegerExample {
    public static void main(String[] args) {
        byte smallNumber = 100;
        int mediumNumber = 100000;
        long bigNumber = 10000000000L; // 注意L后缀
        
        System.out.println("byte值: " + smallNumber);
        System.out.println("int值: " + mediumNumber);
        System.out.println("long值: " + bigNumber);
    }
}

输出：

byte值: 100
int值: 100000
long值: 10000000000

浮点类型

浮点类型对比

类型	大小（字节）	精度	默认值
float	4	6-7位有效数字	0.0f
double	8	15位有效数字	0.0d

科学计算示例：

float piFloat = 3.1415927f; // 注意f后缀
double piDouble = 3.141592653589793;

System.out.println("float圆周率: " + piFloat);
System.out.println("double圆周率: " + piDouble);

字符类型

• char：2字节，存储Unicode字符，默认值\u0000
• 表示方式：

 * 直接字符：'A'
 * Unicode值：'\u0041'
 * 转义字符：'\n'

布尔类型

• boolean：1位，只有true/false，默认值false
• 不能与整数类型互换（不同于C语言）

引用数据类型

引用类型存储对象的内存地址，包括：

• 类（如String）
• 接口
• 数组
• 枚举

字符串示例：

String message = "Hello Java";
int[] numbers = {1, 2, 3}; // 数组也是引用类型

System.out.println(message.length()); // 输出：10
System.out.println(numbers[0]);      // 输出：1

类型转换

自动类型转换（隐式）

小类型→大类型自动转换：

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

强制类型转换（显式）

大类型→小类型需强制转换，可能丢失精度：

double price = 9.99;
int intPrice = (int) price; // 结果为9，丢失小数部分

内存模型

pie title 基本数据类型内存占用 "byte/short/char" : 1 "int/float" : 4 "long/double" : 8 "boolean" : 1

实际应用案例

场景：电商系统商品库存管理

public class Product {
    private long id;          // 商品ID（大范围）
    private String name;      // 商品名称（引用类型）
    private float price;      // 价格（带小数）
    private int stock;        // 库存（整数）
    private boolean available;// 是否上架
    
    // 构造方法和方法省略...
}

常见问题

• Q：float和double如何选择？

 * A：金融计算优先用BigDecimal，普通计算优先用double

• Q：char能存储中文吗？

 * A：可以，Java的char使用UTF-16编码，一个中文占1个char

进阶知识

• 值传递 vs 引用传递：基本类型按值传递，引用类型按引用传递
• 自动装箱/拆箱：基本类型与包装类（如int↔Integer）的自动转换
• 类型默认值规则：

 * 类成员变量：有默认值
 * 局部变量：必须显式初始化

$\text{类型安全}=\frac{\text{编译时类型检查}+\text{运行时类型检查}}{\text{总操作次数}}$