Java初学第一篇

常用jdk版本
1.8(8)、17、23
下载地址
https://repo.huaweicloud.com/java/jdk/
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基本数据类型是CPU可以直接进行运算的类型。Java定义了以下几种基本数据类型:

整数类型:byte,short,int,long
浮点数类型:float,double
字符类型:char
布尔类型:boolean

Java基本数据类型的字节大小

在 Java 中,每种基本数据类型占用的字节数是固定的,具体如下:
byte:1 字节
short:2 字节
int:4 字节
long:8 字节
float:4 字节
double:8 字节
char:2 字节(用于存储 Unicode 字符)

数据类型占用字节数

byte:1 字节(8 位)。适合表示 -128 到 127 范围内的整数。
short:2 字节(16 位)。适合表示 -32,768 到 32,767 范围内的整数。
int:4 字节(32 位)。适合表示 -2^31 到 2^31-1 范围内的整数。
long:8 字节(64 位)。适合表示 -2^63 到 2^63-1 范围内的整数。
float:4 字节(32 位)。用于表示单精度浮点数。
double:8 字节(64 位)。用于表示双精度浮点数。
char:2 字节(16 位)。用于表示单个字符(Unicode 编码)。

整型

对于整型类型,Java只定义了带符号的整型,因此,最高位的bit表示符号位(0表示正数,1表示负数)。各种整型能表示的最大范围如下:
byte:-128 ~ 127
short: -32768 ~ 32767
int: -2147483648 ~ 2147483647
long: -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
我们来看定义整型的例子:

// 定义整型
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 2147483647;
        int i2 = -2147483648;
        int i3 = 2_000_000_000; // 加下划线更容易识别 
        // 等价 int i3 = 2000000000;
        int i4 = 0xff0000; // 十六进制表示的16711680
        int i5 = 0b1000000000; // 二进制表示的512

        long n1 = 9000000000000000000L; // long型的结尾需要加L
        long n2 = 900; // 没有加L,此处900为int,但int类型可以赋值给long
        int i6 = 900L; // 错误:不能把long型赋值给int
    }
}

特别注意:同一个数的不同进制的表示是完全相同的,例如15=0xf=0b1111
注意 在 Java 7(JDK1.7)开始,引入了这个语法特性,允许在数字字面量中使用下划线作为“分隔符”,目的是提高大数字的可读性,比如像:

int oneBillion = 1_000_000_000;
long creditCardNumber = 1234_5678_9012_3456L;
int hexBytes = 0xFF_EC_DE_5E;

语法规则虽然你可以加下划线,但要遵守一些规则:

✅ 合法的 ❌ 非法的
1_000_000 _1000000(不能开头)
1000000_ _不能在结尾
1_000_000L 0x_FF_EC(不能在前缀 0x 和数字之间)
3.14_15 3._1415(不能在小数点前后直接用)
1_2_3_4 1__2(不能连续多个下划线)

浮点型

浮点类型的数就是小数,因为小数用科学计数法表示的时候,小数点是可以“浮动”的,如1234.5可以表示成12.345x102,也可以表示成1.2345x103,所以称为浮点数。
下面是定义浮点数的例子:

float f1 = 3.14f;
float f2 = 3.14e38f; // 科学计数法表示的3.14x10^38
float f3 = 1.0; // 错误:不带f结尾的是double类型,不能赋值给float
double d = 1.79e308;
double d2 = -1.79e308;
double d3 = 4.9e-324; // 科学计数法表示的4.9x10^-324

对于float类型,需要加上f后缀。
float 类型可表示的最大值是:3.4028235e+38
double 类型可表示的最大值是:1.7976931348623157e+308

布尔类型

布尔类型boolean只有true和false两个值,布尔类型总是关系运算的计算结果:

boolean b1 = true;
boolean b2 = false;
boolean isGreater = 5 > 3; // 计算结果为true
int age = 12;
boolean isAdult = age >= 18; // 计算结果为false

Java语言对布尔类型的存储并没有做规定,因为理论上存储布尔类型只需要1 bit,但是通常JVM内部会把boolean表示为4字节整数。

字符类型

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

// 字符类型
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        char a = 'A';
        char zh = '中';
        System.out.println(a);
        System.out.println(zh);
    }
}

注意char类型使用单引号',且仅有一个字符,要和双引号"的字符串类型区分开。

引用类型

除了上述基本类型的变量,剩下的都是引用类型。例如,引用类型最常用的就是String字符串:

String s = "hello";

常量

定义变量的时候,如果加上final修饰符,这个变量就变成了常量:

final double PI = 3.14; // PI是一个常量
double r = 5.0;
double area = PI * r * r;
PI = 300; // compile error!

常量在定义时进行初始化后就不可再次赋值,再次赋值会导致编译错误。
常量的作用是用有意义的变量名来避免魔术数字(Magic number),例如,不要在代码中到处写3.14,而是定义一个常量。如果将来需要提高计算精度,我们只需要在常量的定义处修改,例如,改成3.1416,而不必在所有地方替换3.14。
为了和变量区分开来,根据习惯,常量名通常全部大写。

var关键字

有些时候,类型的名字太长,写起来比较麻烦。例如:

StringBuilder sb = new StringBuilder();

这个时候,如果想省略变量类型,可以使用var关键字:

var sb = new StringBuilder();

编译器会根据赋值语句自动推断出变量sb的类型是StringBuilder。对编译器来说,语句:

var sb = new StringBuilder();

实际上会自动变成:

StringBuilder sb = new StringBuilder();

因此,使用var定义变量,仅仅是少写了变量类型而已。