Java 基本数据类型

前面我们学习了变量，每个变量都是有数据类型的。在 Java 中，一共有两大数据类型：

• 基本数据类型（内置数据类型）
• 引用数据类型

本小节，我们将主要介绍基本数据类型，除了我们在示例中经常用到的 int 类型外，Java 语言还有其他 7 种基本数据类型。它们由语言预先定义，也称内置数据类型，顾名思义，它们是 Java 语言中最基本的数据类型。另外注意：引用数据类型并不属于基本数据类型的范畴，我们将在后面讲解。

Java 语言支持 8 种基本数据类型：byte，short，int，long，float，double，char 和 boolean

1. 分类和特点

1.1 分类

基本数据类型定义在 Java类型系统中，在类型系统中，又可将基本类型分为三大类：

• 数字型：包含 short、int、long、float 和 double，只能存储数字数据；
• 字符型：byte 和 char，只能存储字符数据；
• 布尔类型：boolean，只能存储 true(真) 或 false(假)。

1.2 范围和默认值

基本类型都有固定的大小，因此，基本类型的值会被限制在一个范围内。

另外，在声明变量时，不一定总是需要分配值。编译器会将已声明但未初始化的字段设置合理的默认值。但是，建议为每个变量都赋初始值，这是很好的编程习惯。

具体的范围和默认值，请参考下表：

1.3 常见错误

在编码过程中，要特别注意变量不要超出其类型的范围，请查看如下示例：

public class MemoryOverflow {
    public static void main(String[] args) {
      	// Integer.MAX_VALUE 用来int类型能存储的最大值
        int maximumValue = Integer.MAX_VALUE;
      	System.out.println("int类型能够存储的最大值为：" + maximumValue);
        System.out.println(maximumValue + 1);
    }
}

运行结果：

int 类型能够存储的最大值为2147483647
-2147483648

我们发现 int 类型能存储的最大值加 1 之后，变成了一个负数，这个数其实就是 int 类型能够存放的最小值，这是因为加 1 之后变量超出了 int 类型能够存储的最大值，这就是我们常常说的内存溢出错误。

还要特别注意一点，由于 Java 是强类型的，每个变量都有一个类型，只有给定种类的值能够存储到该变量中。例如，不能将浮点型的数字赋值给整型变量：

public class IncompatibleTypeError{
    public static void main(String[] args) {
        int age;
      	age = 20.5f;
    }
}

源代码在编译阶段就会报错：

$ javac IncompatibleTypeError.java
IncompatibleTypeError.java:4: 错误: 不兼容的类型: 从float转换到int可能会有损失
      	age = 20.5f;
      	      ^
1 个错误

2. 整型

整型就是整数类型，和数学中的整数意义相同，例如：

// 声明一个整型变量age
int age = 10;
// 声明一个整型变量 score
int score = 100;

整型除了 int 类型，还有 short 和 long 类型，也就是短整型和长整型，他们用于存放不同范围的整数值。需要注意的是，long 类型的值后面要以大写字母 L 或小写字母 l 结尾。请阅读以下代码：

// 声明一个短整型变量a
short a = 20;
// 声明一个长整型变量b
long b = 100l;
// 声明一个长整型变量c
long c = 100L;

Tips：对于长整型，推荐后面总以大写字母 L 结尾，因为小写字母 l 与数字 1 容易混淆。

和数学一样，计算机中的整型也有进制的概念，Java 可以通过以下几种进制系统表示：

• 十进制：基数为 10，由 0 到 9 组成； 这是我们日常生活中使用的数字系统；
• 十六进制：基数为 16，由数字 0 到 9 和字母 A 到 F 组成；
• 二进制：基数为 2，由数字 0 和 1 组成。

在 Java 中，十六进制和二进制需要以前缀区分，前缀 0x 表示十六进制，前缀 0b 表示二进制，我们来看一个示例：

// 十进制表示数字10
int decimalValue = 10;
// 十六进制表示数字10
int hexadecimalValue = 0xA;
// 二进制表示数字10
int binaryValue = 0b1010;

3. 浮点型

浮点类型就是数学中的小数，在 Java 中，浮点型又可分为单精度浮点型 (float) 和双精度浮点型 (double)。需要注意的是，float 类型的值必须要以大写字母 F 或小写字母 f 结尾，我们来看一个示例：

float f1 = 1.2f;
float f2 = 10.56F;

double 类型的值可以以字母 D 或 d 结尾，但不做强制：

// 声明三个double类型变量，其值都为123.3
double d1 = 123.3;
double d2 = 123.3D;
double d3 = 123.3d;

另外浮点类型也可以使用字母 E 或 e，后面跟上次方的数值，来表示数学中的科学计数法，我们来看一个示例：

// 科学计数法表示的 123.4
double d2 = 1.234e2;
float f1  = 1.234e2f;
// 科学计数法表示 200022.1
double d3 = 2.000221e5

4. 布尔类型

布尔类型 boolean 只有两个可能的值：true 和 false，它是用于跟踪判断条件真假的标志。

boolean b1 = true;
boolean b2 = false;

我们将在后面学习条件语句的时候经常使用。这时布尔类型才能发挥它真正的价值，这里不再赘述。

5. 字符类型

字符类型 char 表示一个字符。Java 中的 char 类型除了可表示标准的 ASCII 外，还可以表示一个 Unicode 字符：

public class CharType {
    public static void main(String[] args) {
        // 存放一个 ASCII 码
        char a = 97;
        // 存放一个Unicode字符
        char zh = '慕';
        System.out.println(a);
        System.out.println(zh);
    }
}

运行结果：

a
慕

Java 语言还为 char 和 String 类型（String 类型将在后面单独讲解），支持一些特殊的转义序列：

6. 小结

学完了本小节，我们来回顾一下，Java 提供两大类型：基本数据类型和引用数据类型。一共有 8 种基本数据类型。基本类型又可分为数字型（整型和浮点型），字符型以及布尔型。在编码时要注意，为变量所赋的值不要超出其类型的范围。