1. 比特和字节

比特作为信息技术的最基本存储单位，非常小，但大名鼎鼎的比特币就是以此命名的，它的简写为小写字母“b”。

大家都知道，计算机是以二进制存储数据的，二进制的一位，就是 1 比特，也就是说，比特要么为 0 要么为 1。

通常来说，一个英文字符是一个字节，一个中文字符是两个字节。字节与比特的换算关系是：1 字节 = 8 比特。

在往上的单位就是 KB，并不是 1000 字节，因为计算机只认识二进制，因此是 2 的 10 次方，也就是 1024 个字节。

2. 基本数据类型

1. 布尔

boolean hasMoney = true;
boolean hasGirlFriend = false;

布尔（boolean）仅用于存储两个值：true 和 false，也就是真和假，通常用于条件的判断。

2. byte

byte b; // 声明一个 byte 类型变量
b = 10; // 将值 10 赋给变量 b
byte c = -100; // 声明并初始化一个 byte 类型变量 c，赋值为 -100

byte 类型变量用于存储整数，其范围是 -128 到 127，通常用于存储小范围整数。在网络传输、大文件读写时，为了节省空间，常用字节来作为数据的传输方式。

3. short

short s; // 声明一个 short 类型变量
s = 1000; // 将值 1000 赋给变量 s
short t = -2000; // 声明并初始化一个 short 类型变量 t，赋值为 -2000

short 的取值范围在 -32,768 和 32,767 之间，包含 32,767。

4. int

int i; // 声明一个 int 类型变量
i = 1000000; // 将值 1000000 赋给变量 i
int j = -2000000; // 声明并初始化一个 int 类型变量 j，赋值为 -2000000

int 的取值范围在 -2,147,483,648（-2 ^ 31）和 2,147,483,647（2 ^ 31 -1）（含）之间。如果没有特殊需求，整型数据就用 int。

5. long

long l; // 声明一个 long 类型变量
l = 100000000000L; // 将值 100000000000L 赋给变量 l（注意要加上 L 后缀）
long m = -20000000000L; // 声明并初始化一个 long 类型变量 m，赋值为 -20000000000L

long 的取值范围在 -9,223,372,036,854,775,808(-2^63) 和 9,223,372,036,854,775,807(2^63 -1)（含）之间。如果 int 存储不下，就用 long。为了和 int 作区分，long 型变量在声明的时候，末尾要带上大写的“L”。不用小写的“l”，是因为小写的“l”容易和数字“1”混淆。

6. float

float f; // 声明一个 float 类型变量
f = 3.14159f; // 将值 3.14159f 赋给变量 f（注意要加上 f 后缀）
float g = -2.71828f; // 声明并初始化一个 float 类型变量 g，赋值为 -2.71828f

float 是单精度的浮点数（单精度浮点数的有效数字大约为 6 到 7 位），32 位（4 字节），遵循 IEEE 754（二进制浮点数算术标准），取值范围为 1.4E-45 到 3.4E+38。float 不适合用于精确的数值，比如说金额。为了和 double 作区分，float 型变量在声明的时候，末尾要带上小写的“f”。不需要使用大写的“F”，是因为小写的“f”很容易辨别。

7. double

double myDouble = 3.141592653589793;

double 是双精度浮点数（双精度浮点数的有效数字大约为 15 到 17 位），占 64 位（8 字节），也遵循 IEEE 754 标准，取值范围大约 ±4.9E-324 到 ±1.7976931348623157E308。double 同样不适合用于精确的数值，比如说金额。

在进行金融计算或需要精确小数计算的场景中，可以使用 BigDecimal 类来避免浮点数舍入误差。BigDecimal 可以表示一个任意大小且精度完全准确的浮点数。

在实际开发中，如果不是特别大的金额（精确到 0.01 元，也就是一分钱），一般建议乘以 100 转成整型进行处理。

8. char

char letterA = 'A'; // 用英文的单引号包裹住。

注意，字符字面量应该用单引号（''）包围，而不是双引号（""），因为双引号表示字符串字面量。

3. 单精度和双精度

单精度（single-precision）和双精度（double-precision）是指两种不同精度的浮点数表示方法。

单精度是这样的格式，1 位符号，8 位指数，23 位小数。

双精度是这样的格式，1 位符号，11 位指数，52 位小数。

计算精度取决于小数位（尾数），则能表示的数越大，那么计算的精度就越高

浮点数遵循 IEEE754 标准

IEEE 754标准的浮点数转换流程主要包括以下几个步骤：

确定浮点数的符号位：首先，需要确定浮点数的正负性。如果浮点数是正数，则符号位为0；如果是负数，则符号位为1。
将浮点数转换为二进制表示：将浮点数的整数部分和小数部分分别转换为二进制数。整数部分可以通过连续除以2并取余数的方式得到其二进制表示，余数从低位到高位排列；小数部分则通过连续乘以2并取整数部分的方式得到其二进制表示，整数部分从高位到低位排列。
确定指数位：根据IEEE 754标准，指数位有一个固定的偏移值（对于单精度是127，对于双精度是1023）。将浮点数的实际指数加上这个偏移值，然后将结果转换为二进制数，即为指数位的值。
确定尾数位：尾数位用于表示浮点数的精度。将浮点数的二进制表示中除去符号位和指数位后的部分作为尾数位。如果尾数位的位数不足（例如，对于单精度浮点数，尾数位有23位），则需要在尾数前补零至足够的位数。
组合符号位、指数位和尾数位：将符号位、指数位和尾数位按照规定的顺序组合在一起，即得到IEEE 754标准下的浮点数的二进制表示。

请注意，实际的转换过程中还需要考虑一些特殊情况，比如无穷大、非数值（NaN）以及零的表示等。此外，对于不同精度的浮点数（如单精度和双精度），其指数位和尾数位的位数也会有所不同。

4. int 与 char 类型转换

int 和 char 之间比较特殊，可以互转，也会在以后的学习当中经常遇到

可以通过强制类型转换将整型 int 转换为字符 char

int value_int = 65;
char value_char  = (char) value_int;
System.out.println(value_char);

可以使用 Character.forDigit() 方法将整型 int 转换为字符 char，参数 radix 为基数，十进制为 10，十六进制为 16。

int radix = 10;
int value_int = 6;
char value_char = Character.forDigit(value_int , radix);
System.out.println(value_char );

可以使用 int 的包装器类型 Integer 的 toString() 方法+String 的 charAt() 方法转成 char。

int value_int = 1;
char value_char = Integer.toString(value_int).charAt(0);
System.out.println(value_char );

char 转 int。

当然了，如果只是简单的 char 转 int，直接赋值就可以了

int a = 'a';

不过，如果字符本身就是数字，这种方法就行不通了。

int a = '1';

那么，怎么才能把字符 '1' 转成数字 1 呢？

可以使用 Character.getNumericValue() 方法。

int a = Character.getNumericValue('1');

这样的话，a 的值就是 1 了。

除此之外，还可以使用 Character.digit() 方法。

int a = Character.digit('1', 10);

这样的话，a 的值也是 1。

因为这两个方法的内部实现都大差不差，大家可以研究一下源码。

那还有一种更直观的方法，就是 - '0' 方法。

int a = '1' - '0';

这样的话，a 的值也是 1。这是因为在 ASCII 编码和 Unicode 编码（Java 使用 Unicode 编码）中，数字字符 '0' 到 '9' 是连续排列的，并且它们的编码值是顺序递增的。

字符 '0' 的编码值是 48，字符 '1' 的编码值是 49，依此类推，字符 '9' 的编码值是 57。

当从一个字符的编码值中减去字符 '0' 的编码值（即 48），结果就是该字符所表示的数字值。例如，对于字符 '5'，其编码值是 53。计算 53 - 48 得到 5，这就是字符 '5' 所表示的数字值。

5. 包装器类型

包装器类型（Wrapper Types）是 Java 中的一种特殊类型，用于将基本数据类型（如 int、float、char 等）转换为对应的对象类型。

Java 提供了以下包装器类型，与基本数据类型一一对应：

Byte（对应 byte）
Short（对应 short）
Integer（对应 int）
Long（对应 long）
Float（对应 float）
Double（对应 double）
Character（对应 char）
Boolean（对应 boolean）

包装器类型允许我们使用基本数据类型提供的各种实用方法，并兼容需要对象类型的场景。例如，我们可以使用 Integer 类的 parseInt 方法将字符串转换为整数，或使用 Character 类的 isDigit 方法检查字符是否为数字，还有前面提到的 Character.forDigit() 方法。

下面是一个简单的示例，演示了如何使用包装器类型：

// 使用 Integer 包装器类型
Integer integerValue = new Integer(42);
System.out.println("整数值: " + integerValue);

// 将字符串转换为整数
String numberString = "123";
int parsedNumber = Integer.parseInt(numberString);
System.out.println("整数值: " + parsedNumber);

// 使用 Character 包装器类型
Character charValue = new Character('A');
System.out.println("字符: " + charValue);

// 检查字符是否为数字
char testChar = '9';
if (Character.isDigit(testChar)) {
System.out.println("字符是个数字.");
}

上面的示例中，我们创建了一个 Integer 类型的对象 integerValue 并为其赋值 42。然后，我们将其值打印到控制台。

我们有一个包含数字的字符串 numberString。我们使用 Integer.parseInt() 方法将其转换为整数 parsedNumber。然后，我们将转换后的值打印到控制台。

比如说 parseInt() 用于将字符串转换为整数，这也是非常常用的一个方法，尤其是遇到“数字字符串”转整数的时候。

String text = "123";
int number = Integer.parseInt(text);
System.out.println(number);

可以简单看一下 parseInt() 的源码

public static int parseInt(String s, int radix) throws NumberFormatException {
    // 如果字符串为空或基数不在有效范围内，抛出 NumberFormatException
    if (s == null || radix < Character.MIN_RADIX || radix > Character.MAX_RADIX) {
        throw new NumberFormatException();
    }

    int result = 0; // 用于存储解析结果的变量
    boolean negative = false; // 标记数字是否为负数
    int i = 0, len = s.length(); // i 是字符索引，len 是字符串长度
    int limit = -Integer.MAX_VALUE; // 溢出检查的上限

    if (len > 0) {
        char firstChar = s.charAt(0); // 获取字符串的第一个字符
        if (firstChar == '-') { // 如果是负号
            negative = true; // 设置负数标记
            limit = Integer.MIN_VALUE; // 调整溢出上限为 Integer 的最小值
            i++;
        } else if (firstChar == '+') { // 如果是正号
            i++; // 仅跳过，不做额外操作
        }

        int multmin = limit / radix; // 计算溢出检查的临界值
        while (i < len) {
            // 将字符转换为对应的数字值
            int digit = Character.digit(s.charAt(i++), radix);
            if (digit < 0 || result < multmin || result * radix < limit + digit) {
                // 如果字符不是有效数字或者结果溢出，抛出 NumberFormatException
                throw new NumberFormatException();
            }
            // 累积结果
            result = result * radix - digit;
        }
    } else {
        // 如果字符串为空，抛出 NumberFormatException
        throw new NumberFormatException();
    }

    // 根据正负号返回最终结果
    return negative ? result : -result;
}

简单解释一下：

空值检查：首先检查输入字符串是否为 null，如果是，则抛出 NumberFormatException。

符号处理：检查字符串的第一个字符以确定数字的符号（正或负）。如果字符串以“-”开头，则数字为负数，以“+”或数字开头则为正数。

数字转换：遍历字符串中的每个字符，将字符转换为对应的数字。这是通过从字符中减去 '0' 的 ASCII 值来实现的。

结果计算：计算最终的数字值。这是通过将每个数字乘以其位置权重（10 的幂）并累加到结果中来完成的。

溢出检查：在整个转换过程中，代码会检查是否有溢出的风险。如果检测到溢出，将抛出 NumberFormatException。

返回结果：根据数字的符号返回最终结果。

6. 引用数据类型

基本数据类型在作为成员变量和静态变量的时候有默认值，引用数据类型也有的（学完数组&字符串，以及面向对象编程后会更加清楚，这里先简单过一下）。

String 是最典型的引用数据类型，所以我们就拿 String 类举例，看下面这段代码：

/**
 * @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF
 */
public class LocalRef {
    private String a;
    static String b;

    public static void main(String[] args) {
        LocalRef lv = new LocalRef();
        System.out.println(lv.a);
        System.out.println(b);
    }
}

输出结果如下所示：

null
null

null 在 Java 中是一个很神奇的存在，在你以后的程序生涯中，见它的次数不会少，尤其是伴随着令人烦恼的“空指针异常”，也就是所谓的 NullPointerException。

也就是说，引用数据类型的默认值为 null，包括数组和接口。

那你是不是很好奇，为什么数组和接口也是引用数据类型啊？

先来看数组：

int [] arrays = {1,2,3};
System.out.println(arrays);

arrays 是一个 int 类型的数组，对吧？打印结果如下所示：

[I@2d209079

[I 表示数组是 int 类型的，@ 后面是十六进制的 hashCode——这样的打印结果太“人性化”了，一般人表示看不懂！为什么会这样显示呢？查看一下 java.lang.Object 类的 toString() 方法就明白了。

public String toString() {
	return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

数组虽然没有显式定义成一个类，但它的确是一个对象，继承了祖先类 Object 的所有方法。那为什么数组不单独定义一个类来表示呢？就像字符串 String 类那样呢？

一个合理的解释是 Java 将其隐藏了。假如真的存在一个 Array.java，我们也可以假想它真实的样子，它必须要定义一个容器来存放数组的元素，就像 String 类那样。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
}

数组内部定义数组？没必要的！

再来看接口：

List<String> list = new ArrayList<>();
System.out.println(list);

List 是一个非常典型的接口：

public interface List<E> extends Collection<E> {}

而 ArrayList 是 List 接口的一个实现：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{}

对于接口类型的引用变量来说，你没法直接 new 一个：

只能 new 一个实现它的类的对象——那自然接口也是引用数据类型了。

来看一下基本数据类型和引用数据类型之间最大的差别。

基本数据类型：

1、变量名指向具体的数值。 2、基本数据类型存储在栈上。引用数据类型：

1、变量名指向的是存储对象的内存地址，在栈上。 2、内存地址指向的对象存储在堆上。

7. 堆和栈

堆是在程序运行时在内存中申请的空间（可理解为动态的过程）；切记，不是在编译时；因此，Java 中的对象就放在这里，这样做的好处就是：

当需要一个对象时，只需要通过 new 关键字写一行代码即可，当执行这行代码时，会自动在内存的“堆”区分配空间——这样就很灵活。

栈，能够和处理器（CPU，也就是脑子）直接关联，因此访问速度更快。既然访问速度快，要好好利用啊！Java 就把对象的引用放在栈里。为什么呢？因为引用的使用频率高吗？

不是的，因为 Java 在编译程序时，必须明确的知道存储在栈里的东西的生命周期，否则就没法释放旧的内存来开辟新的内存空间存放引用——空间就那么大，前浪要把后浪拍死在沙滩上啊。

用图来表示一下，左侧是栈，右侧是堆。

这里再补充一些额外的知识点，能看懂就继续吸收，看不懂可以先去学下一节，以后再来补，没关系的。学习就是这样，可以跳过，可以温故。

举个例子。

String a = new String("沉默王二")

这段代码会先在堆里创建一个沉默王二的字符串对象，然后再把对象的引用 a 放到栈里面。这里面还会涉及到字符串常量池，后面会讲。

那么对于这样一段代码，有基本数据类型的变量，有引用类型的变量，堆和栈都是如何存储他们的呢？

public void test()
{
    int i = 4;
    int y = 2;
    Object o1 = new Object();
}

画个图表示一下：

8. 小结

本文详细探讨了 Java 数据类型，包括比特与字节、基本数据类型、单精度与双精度、int 与 char 互转、包装器类型、引用数据类型以及堆与栈的内存模型。通过阅读本文，你将全面了解 Java 数据类型的概念与使用方法，为 Java 编程打下坚实基础。

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java数据类型

1. 比特和字节

2. 基本数据类型

1. 布尔

2. byte

3. short

4. int

5. long

6. float

7. double

8. char

3. 单精度和双精度

4. int 与 char 类型转换

5. 包装器类型

6. 引用数据类型

7. 堆和栈

8. 小结

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1. 比特和字节

2. 基本数据类型

1. 布尔

2. byte

3. short

4. int

5. long

6. float

7. double

8. char

3. 单精度和双精度

4. int 与 char 类型转换

5. 包装器类型

6. 引用数据类型

7. 堆和栈

8. 小结

Java 数据类型转换

java基本数据类型缓存池

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