八大基本数据类型

自从Java发布以来，基本数据类型就是Java语言的一部分，分别是byte, short, int, long, char, float, double, boolean.当然围绕着这些基本数据类型衍生出来了很多面试题，但是说实话，工作中基本用不到

例如：

boolean 占几个字节，char 是否可以表示汉字 等等

其中八大类型又可以分为四种，也就是下面的划分：

​ 整型：byte, short, int, long

​ 字符型：char

​ 浮点型：float, double

​ 布尔型：boolean

​ 在详细介绍之前，先科普一下，Java中最小的计算单元为字节，1字节=8位（bit）。下面我们列出了每个基本类型对应的默认值

这里还要科普一点，java 编程语言是一门静态类型的编程语言,也就是说你必须先申明变量然后才能使用它，所以你必须不要先申明变量的类型，就像下面一样

inttest= 1;
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这样就告诉了你的程序，test 变量已经存在，并且是int 类型，拥有初始值是1，java 中的变量类型大致分为两类，一类是基本类型，也就是我们今天学的这种，另外一类是引用类型。

为什么需要基本类型

其实在学习这一节之前你需要有点基本知识，那就是包装类型，你可以看我写的这一篇文章Java数据类型—包装类，你只需要知道java 为八大基本了下都提供了包装类，而且在文章中提到了Java 是面向对象的编程语言，那么Java 为什么有提供了基本数据类型，这种不属于对象类型的数据类型呢？

这是因为在Java 中对象的创建一件代价比较大的事情，再加上基本数据类型又是使用的非常广泛的，和String一样，我们知道Java 对String 做了很多优化，这里Java 为了提高程序的效率，提供了基本数据类型，后面你也会学到Java 也为基本数据了下提供了缓存。

需要注意的是包装类型都是不可变的

一. 整型

Java中整型数据属于有符号数，即第一个bit位为0表示正整数，第一个bit位为1表示负整数。在计算机中负数由补码表示，那么补码如何计算呢？

补码=源码取反 + 1；

如：

22，在计算机中的表示为00010110，

-22，取反：11101001，加1：11101010

byte

byte属于Java中的整型，长度为1字节8bit，取值10000000（-128）到 01111111（127），变量初始化默认值为0，包装类Byte

short

short属于Java中的整型，长度为2字节16bit，取值10000000 00000000（-32768）到 01111111 11111111（32767），变量初始化默认值为0，包装类Short

int

int属于Java中的整型，长度为4字节32bit，取值-2^31 （-2,147,483,648）到 2^31-1（2,147,483,647），变量初始化默认值为0，包装类Integer

long

long属于Java中的整型，长度为8字节64bit，取值-2^63 （-9,223,372,036,854,775,808‬）到 2^63-1（9,223,372,036,854,775,8087），变量初始化默认值为0或0L，包装类Long

二. 浮点型

Java中浮点型数据无法由二进制直接表示，而是一种对于实数的近似数据表示法，它遵循[IEEE 754](baike.baidu.com/item/IEEE 754/3869922)标准

float

float属于Java中的浮点型，也叫单精度浮点型，长度为4字节32bit，变量初始化默认值0.0f，包装类Float

1. float结构

包含三部分：符号位、指数位、尾数位

2. float取值

注意：根据指数位和尾数位的取值不同，还有很多特殊情况，如NAN，正无穷，负无穷，但平时基本不会用到，这里不再深入；同时由于是近似值，因此无法表示金额，表示金额建议使用BigDecimal

double

double属于Java中的浮点型，也叫双精度浮点型，长度为8字节64bit，变量初始化默认值0.0d，包装类Double

1. double结构

包含三部分：符号位、指数位、尾数位

2. double取值

正规形式：

非正规形式：

根据上面公式很容易计算出double的取值范围为：

（最小值，当符号位S取1，指数位E取2047)

(最大值，当符号位S取0，指数位E取2047)

能取到其间的近似数据。

注意：根据指数位和尾数位的取值不同，还有很多特殊情况，如NAN，正无穷，负无穷，但平时基本不会用到，这里不再深入；同时由于是近似值，因此无法表示金额，表示金额建议使用BigDecimal

三. 字符型

char

char属于java中的字符型，占2字节16bit，可以赋值单字符以及整型数值, 变量初始化无默认值，包装类Character。

如：

char a = a;

char a = 中;

char a = 12; // 取值范围0~65536，因为char类型在ASCII字符编码中，有对应的数值，可直接做运算，输出字符表中对应的字符

@TestpublicvoidtestChar(){//任意单个字符，加单引号。chara1 =a;//任意单个中文字，加单引号。chara2 =你;//整数。0~65535。十进制、八进制、十六进制均可。输出字符编码表中对应的字符。chara3 =114;
    System.out.println(a3);
}

还有一点就是char 类型支持数学运算，背后的原理就是char 可以转化成对应的数字，然后数字计算之后，又可以对应到字符表中的字符，所以运算结果就是新的字符,下面给了一个截图，给大家看一下char 类型的运算结果是什么

可以看出运算的结果是int 类型，只不过这个int 类型要想赋值给char ，还有一个范围的要求0~65536

还有一点就是，我们经常习惯在做字符串拼接的时候使用+ 所以当你想拼接两个字符的时候，不能直接使用+ 拼接，因为那是加法运算对于char 类型，所以你基本上可以把char 类型看成数值类型

@TestpublicvoidtestCharOperation(){chara1 =a+b;
    System.out.println(a1);
    String a2 ="a"+"b";
    System.out.println(a2);
}// 输出结果Ã
ab

所以当我们得到可以基本上将char 看做数值类型的时候，我们就可以尝试将char 类型和数值类型进行计算，快去试试吧,还是我先试试

@TestpublicvoidtestCharOperation(){chara1 =a+1;
    System.out.println(a1);
}//输出结果b

四. 布尔型

boolean 仅有两个值true, false，变量初始化默认值false

boolean 到底占几个字节

为什么要问这个问题，首先在Java中定义的八种基本数据类型中，除了其它七种类型都有明确的内存占用字节数外，就boolean类型没有给出具体的占用字节数，因为对虚拟机来说根本就不存在 boolean 这个类型，boolean类型在编译后会使用其他数据类型来表示，那boolean类型究竟占用多少个字节？当然这个时候你就会听到很多种答案

首先我们看一下如何查看其它基本数据类型锁占用的字节大小，因为你经常看到一张图或者表格关于基本类型所占字节的大小，但是你又记不住，哈哈,只要你知道有下面这个方法，下次就有可以不用百度了，自己动手就可以了

System.out.println(Byte.SIZE);// 8System.out.println(Short.SIZE);// 16System.out.println(Integer.SIZE);//32System.out.println(Long.SIZE);//64System.out.println(Character.SIZE);//16System.out.println(Float.SIZE);//64System.out.println(Double.SIZE);//64//System.out.println(Boolean.SIZE); //32

输出结果,但是需要注意的实boolean 的包装类Boolean却没有提供这样的属性

8163264163264

1 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。

1 byte

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。

4 byte

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。

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。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

Although the java virtual machine defines a boolean type,it only provides very limited support for it.There are no java virtual machine instructions solely dedicated to operations on boolean values.  Instead, expressionsinthejavaprogramminglanguagethat operateonbooleanvaluesarecompiledtousevaluesofthejavavirtualmachineintdatatype.

Thejavavirtualmachine does directly supportbooleanarrays. Its newarray instruction enablescreationofbooleanarrays. Arraysoftypebooleanareaccessedandmodifiedusingthebytearrayinstruction baloadandbastore .InOraclejavavirtualmachine implementation,booleanarraysinthejavaprogramminglanguageareencodedasjavavirtualmachinebytearrays,using8bits perbooleanelement.

Thejavavirtualmachine encodesbooleanarraycomponentsusing1torepresenttrueand0torepresentfalse.Wherejavaprogramminglanguagebooleanvaluesaremappedbycompilerstovaluesofjavavirtualmachinetypeint, the compilers mustusethe sameencoding

其实可以看出这也是Java 在为了高性能上做的付出。

作者：刘不二链接：https://juejin.cn/post/6918336571011923976