鲁达 前言
在上一篇文章中，壹哥给大家讲解了Java中变量的定义、使用及基本原理等内容，这个内容并不是很难，但却是我们走向Java大神的第一步！壹哥希望你从第一天就要认真对待哦。
在前面讲解变量时，壹哥给大家提到了数据类型的概念。比如我们见到并使用了第一个数据类型--整型，那么在Java中还有没有别的数据类型呢？这些数据类型都有什么特点？该怎么用？今天这篇文章，壹哥就会给大家讲解数据类型相关的内容。
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全文大约【5500】字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富案例及配图，让你更好的理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考......
一、数据类型
1. 简介
有些初学者可能不太理解，数据就数据呗，为啥数据还要有类型？
在计算机程序中，其实会有非常多需要我们处理的数据，那么计算机底层是如何对这些数据进行处理的呢？举个栗子，假如现在有个大型的仓库用来堆放双十一期间的各种快递。我们不可能把所有的快递一股脑的都堆放在一起，肯定需要分类存放，蔬菜放一块，服装放一块，玩具放一块......这样才能最大程度地利用空间，而且也更容易查找货物。
放到计算机程序中也是一样的道理。计算机程序里有海量的数据，我们也需要把这些不同的数据归类管理。把不同类型的数据，在内存中开辟出专有的存储空间进行存放，数据类型不同，开辟的内存大小也就不同！这就是数据类型的由来！那么Java中都有哪些具体的数据类型呢？我们继续往下看。
2. 分类
Java中的数据类型总体可以分为两大类，分别是基本类型和引用类型，如下图所示：
从上图可以看出，Java中的数据类型整体是2大类：基本数据类型和引用数据类型，其中基本数据类型有3种8个子类，引用类型有3种。接下来壹哥就给大家分别介绍一下这几种数据类型都有哪些特点。
二、数据存储单位
在开始讲解Java的数据类型之前，壹哥有必要先给大家简单说说计算机中的数据存储单位有哪些，以及这些单位大小之间的关系，因为接下来我们在学习数据类型时会涉及到这些内容。
1. 位bit
很多小伙伴可能都知道，计算机进行数据处理时，无论处理的是什么数据，最终都要把这些数据转换成“0”和“1”这样的二进制数据。在计算机中，一个二进制的逻辑“0”或者逻辑“1”，就是1位(bit)。所以位(bit)是计算机中最基本，也是最小的数据存储单位，每一个位(bit)可以存储一个1位的二进制码，比如“01010001”就是8位的二进制码，该二进制码就需要占用8位的存储空间。
2. 字节byte
字节(Byte，B)是计算机中处理数据的基本单位，一个字节由8位(bit)组成，即8位组成一个单元，1B=8bit。
3. 字word
字(word)是计算机数据存储和处理运算的单位，代表着计算机处理指令或数据的二进制位数。但是一个字到底占多数个字节，却不是固定的。因为字的大小，跟计算机系统的架构方案有关系，不同的计算机架构方案，字的长度是不同的。32位的计算机与64位的计算机，字的大小往往不同。32位计算机：1字=4字节=32位；64位计算机：1字=8字节=64位。
4. 其他存储单位
对于现在的计算机来说，数据是海量的。如果用位、字节、字这样的单位来表示数据，数据就会显得太长了，就好比你用“分”来表述现在咱们国家的GDP，合适吗？所以除了上面这3个最基本的数据存储单位，计算机中还有其他一些常见的存储单位，比如：
KB：早期用的软盘有360KB和720KB的，不过现在软盘已经很少使用。1KB=1024B
MB：早期计算机的内存有128MB、256MB、512MB，现在的内存都是8GB、16GB甚至更大。1MB=1024KB
GB：早期计算机的硬盘有60GB、80GB，目前都是500GB、1TB甚至更大。1GB=1024MB
TB：目前个人计算机的存储容量基本就是使用这个级别。1TB=1024GB
PB：目前大型服务器的存储容量可以使用这个级别。1PB=1024TB
其他单位......
在对上面这些内容有了基本的了解之后，壹哥开始给大家分别介绍这些数据类型都是怎么回事。
三、基本数据类型
1. 简介
所谓的基本数据类型，是指CPU可以直接进行运算的类型，包括以下几种：
● 整数型：byte、short、int、long；
● 浮点型：float、double；
● 字符型：char；
● 布尔型：boolean
2. 整数型
2.1 byte
byte是字节类型，1个byte占8位，代表有符号的、以二进制补码表示的整数，具有如下特点：
● 最小值是 -128（-2^7）；
● 最大值是 127（2^7-1）；
● 默认值是 0；
● byte 类型比较节约空间，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { // 定义byte类型的变量 // byte b = 10; // byte b = 127; byte b = -128; Sy(b); //注意：如下定义，在编译阶段就会出错 //byte b = 128; //Sy(b); } } 注意：
因为byte的取值范围在-128~127之间，如果我们定义byte变量的值=128，就超过了byte的范围，所以在编译阶段就会出错，“Type mismatch: cannot convert from int to byte”，意思是“类型不匹配：无法从byte转为int”，如下图所示：
2.2 short
short 是短整型，占16 位，代表有符号的、以二进制补码表示的整数，具有如下特点：
● 最小值是 -32768（-2^15）；
● 最大值是 32767（2^15 - 1）；
● 默认值是 0；
● short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间，一个short变量是int型变量所占空间的二分之一。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义short类型的变量 //short s = 128; short s = 12800; Sy(s); } } 2.3 int
int 是整型，占32位，代表有符号的、以二进制补码表示的整数，如有如下特点：
● 最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
● 最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
● 默认值是 0 ；
● 我们在开发时，一般都是用int表示整型变量。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义int类型的变量 int i = 100000; Sy(i); } } 2.4 long
long 是长整型，占64 位，代表有符号的、以二进制补码表示的整数，如有如下特点：
● 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
● 最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
● 默认值是 0L，"L"理论上不区分大小写，但若写成小写的"l"，容易与数字"1"混淆，不容易分辩，所以最好写成大写的“L”；
● 该类型主要用在需要较大数值的场景中。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义long类型的变量,后面要带L或l(不是1，也不是i) long l = 364748123123L; Sy(l); } } 2.5 补充说明
Java中只定义了带符号的整型，因此最高位的bit表示正负符号，0表示正数，1表示负数，如：
● 1(十进制) = 0000 0001(二进制)；
● 127(十进制) = 0111 1111(二进制)；
● -128(十进制) = 1000 0000(二进制)
关于二进制及进制间的转换、原码、反码、补码等内容，壹哥会在后面再单独讲解！
3. 浮点型
浮点数可表示的范围非常大，float类型可最大表示3.4x1038，而double类型可最大表示1.79x10308。
3.1 float
float 是单精度的浮点类型，占32位，是符合IEEE 754标准的浮点数，具有如下特点：
● float 在储存大型浮点数组时，可以节省内存空间；
● 默认值是 0.0f，"f"理论上不区分大小写；
● float浮点数不能用来表示精确的值，如不能用float来表示货币等。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义float类型的变量，后面带F或f float f = 10.2F; //float f = 3.14e38f; // 科学计数法表示的3.14x10^38 Sy(f); float f1 = 9999.9994f; Sy(f1); } } 3.2 double
double 是双精度的浮点类型，占64 位，是符合 IEEE 754 标准的浮点数，具有如下特点：
● 浮点数的默认类型为 double 类型；
● 默认值是 0.0d，"d"理论上不区分大小写；
● double类型同样不能表示精确的值，如货币。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义double类型的变量，后面可以带D或d，也可以不带 double d = 10d; //double d = 4.9e-324; // 科学计数法表示的4.9x10^-324 Sy(d); double d1 = 12345678910111213.0; Sy(d1); } } 3.3 补充说明
float和double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的。结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的多少次方。比如3.14E3就是3.14 × 103=3140，3.14E-3 就是 3.14 x 10-3 =0.00314。
4. 字符型
char是一种表示字符的类型。Java的char类型除了可表示标准的ASCII，还可以表示一个Unicode字符，代表一个单一的16位 Unicode 字符，具有如下特点：
● 最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；
● 最大值是 \uffff（即为 65535）；
● char 数据类型可以储存任何字符。
在java中，字符和字符串是两种不同的数据类型。char类型使用单引号''表示，单引号里面只能有一个字符。字符串用双引号""表示，双引号中可以有很多字符。字符有三种表现形式：
1. 字符 'a' 、'中'；
2. 数字 97、20；
3. 十六进制 '\u0041'。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义字符型，字符带有英文的'' char c1 = '中'; char c2 = 20013; char c3 = '\u0041'; //单引号中只能有一个字符！ //char c4 = '中国'; Sy(c1);//中 Sy(c2);//中 Sy(c3);//A } } 大家要注意，单引号''中只能有一个字符，否则会出现如下错误：”Invalid character constant“，无效的字符常量！
5. 布尔型
boolean是布尔类型，该类型只表示一位信息，布尔类型是关系运算的计算结果，具有如下特点：
● 布尔类型只有两个值：true 和 false；
● 默认值是 false；
● 该类型一般是作为一种标志，来记录 true/false 的情况。
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //boolean类型，真假(一般用条件判断)，true false //boolean flag = true; boolean flag = false; Sy(flag); int age = 12; boolean isAdult = age >= 18; // 计算结果为false Sy(isAdult); } } Java对布尔类型的存储范围并没有做明确的规定，理论上存储布尔类型只需要占1 bit，但通常JVM内部会把boolean表示成4个字节整数，后面在6.3节中对此会有单独说明！
6. 取值范围
6.1 范围对比
我们在讲解8种基本类型时，大家会发现，不同的类型大小不同，也就是它们有不同的取值范围。接下来壹哥给大家总结一下这几种不同类型的取值范围。
类型 | 所占字节(byte) | 所占位数(bit) | 取值范围 |
byte | 1 | 8 | -2^7 ~ 2^7-1 |
short | 2 | 16 | -2^15 ~2^15-1 |
int | 4 | 32 | -2^31 ~ 2^31-1 |
long | 8 | 64 | -2^63 ~ 2^63-1 |
char | 2字节 | 16位 | 0~65535 |
float | 4字节 | 32位 | ±3.4E+38 |
double | 8字节 | 64位 | ±1.7E+308 |
boolean | 详见下面6.3节描述 | 详见下面6.3节描述 | true\false |
6.2 原理剖析
有的初学者可能不理解，为什么不同数据类型的取值范围大小不一样？比如同样都是整数，为什么有的范围大有的范围小？壹哥简单给大家举个例子。计算机的每个内存单元，都有自己的内存地址，一般都是从0开始编号。而每个内存单元都可以看作是一个房间，房间有大有小，并且房间的类型不同，有的是大床房，有的是标间，有的是总统套房。另外内存地址就是房间的门牌号，方便我们找到对应的房间。
不同的数据类型之所以取值范围不同，就好比每种类型都是不同的房型，有大有小，如下图所示：
这些不同的类型，占用的字节大小不同，所以取值范围自然也不一样。
6.3 boolean类型补充说明
在上面6.1小节中，关于boolean类型所占的字节大小，壹哥在表格中并没有说明。这是因为根据官方文档描述，boolean类型经过编译之后采用int来定义(所以此时boolean占4字节，32bits)，但如果是boolean数组则占1字节(8 bits)。详见下图红色标注：
7. 关于void
实际上，java中还有另外一种基本类型 void，它也有对应的包装类 java.lang.Void。但我们无法对它们直接进行操作，所以一般不把它们当做基本类型对待。
8. 包装类型
虽然Java是面向对象的语言，但为了方便我们开发，在Java中继续沿用了C语言的基本数据类型。我们在进行常规的数据计算时，可以直接使用基本类型。但因为基本数据类型不具备面向对象的行为特征，不能通过方法的形式进行调用，且基本类型也不能存入到Java的集合中。所以后来Java提供了与基本类型对应的8个包装类，使其具有了对象的属性和方法。基本类型与其对应的包装类如下表所示：
关于包装类和面向对象的特征，以及基本类型与包装类型的区别，壹哥今天先不讲，后面我会再细说！
9. 转义字符
9.1 概念
所有的ASCII码都可以用"\"加数字(一般是8进制数字)来表示。Java中定义了一些字母前加"\"来表示特殊含义的字符，如\0、\t、\n等，这些都被称为转义字符(Escape Character)，它们可以用来转变某个字符原有的含义。
9.2 案例
大家要注意，我们在开发时会用到两种斜线，包括“/”和“\”。其中 “/” 斜线(slash)又称为forward slash (前斜线)，原本是一种标点符号。“\”则是后斜线，在Java中作为转义字符，常见的组合如下：
● \n：表示换行；
● \b：表示退格；
● \r：表示回车；
● \"：表示双引号；
● \'：表示单引号；
● \\：表示反斜线；
● \'：表示单引号；
● \t：表示tab制表；
● \f：表示走纸换页；
效果如下图所示：
四、引用数据类型
1. 简介
在Java中，除了基本类型之外，其余的类型都属于引用数据类型。引用类型定义的变量非常类似于C/C++的指针，它内部存储一个“地址”，可以指向一个对象在内存中的位置。指向对象的变量就是引用变量，这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如People、System等。变量一旦声明后，其类型就不能被改变。
● Java类、接口、数组等都是引用数据类型；
● 所有引用类型的默认值都是null；
● 一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型；
● String字符串是引用类型。
2. 案例
我们先来一个简单的关于String字符串的案例：
public class TypeDemo01 { public static void main(String[] args) { //String是引用数据类型---String类！ //在java中，一切用""包裹起来的类型都是String类型。 String name = "一一哥"; String hobby = "美女"; String job = "java程序员"; Sy("姓名为:"+name+"\n爱好为:"+hobby+"\n职业为:"+job); } } 关于引用类型，在这篇文章中壹哥暂时不做过多讲解，后面学习面向对象和集合时，会重点讲解类、接口、数组等内容。
------------------------------正片已结束，来根事后烟----------------------------
五、结语
至此，壹哥就把数据类型及自动类型转换、强制类型转换等相关的内容讲解完毕了，本文的重点有如下这些：
● Java里的数据类型有哪些？各自特点是什么？
● 基本数据类型有几种？
● 各类型的默认值；
● long类型数据需要在最后添加L或l；
● float类型数据需要在最后添加F或f；
● 字符必须使用''表示，字符串必须要使用""；
各数据类型默认值：
数据类型 | 默认值 |
byte | 0 |
short | 0 |
int | 0 |
long | 0L |
float | 0.0f |
double | 0.0d |
char | 'u0000' |
boolean | false |
String (or any object) | null |
六、今日作业
第一题
Java中有哪些数据类型，请在评论区默写出来。
第二题
String字符串属于基本类型还是引用类型？评论区写出你的答案。
第三题
说说每种基本类型的特点