全面解析Java数据类型

📚 目录

• 数据类型概述

• 8大基本数据类型

• 自动装箱与拆箱

• 类型转换规则

• 内存分配机制

• 包装类深度解析

• JDK新特性

• 常见数值陷阱

• 最佳实践指南

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🔍 数据类型概述

Java语言数据类型分为两大类：

Java数据类型

基本类型

引用类型

数值型

非数值型

整数类型

浮点类型

byte,short,int,long

float,double

char,boolean

类,接口,数组,枚举,字符串等

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📌 8大基本数据类型详解

全面参数对照表

数据类型	位数	字节	默认值	最小值	最大值	包装类
byte	8	1	0	-128	127	Byte
short	16	2	0	-32768	32767	Short
int	32	4	0	-2^31	2^31-1	Integer
long	64	8	0L	-2^63	2^63-1	Long
float	32	4	0.0f	1.4E-45	3.4028235E38	Float
double	64	8	0.0d	4.9E-324	1.7976931348623157E308	Double
char	16	2	'\u0000'	0	65535	Character
boolean	1*	-	false	-	-	Boolean

*注：boolean的存储长度依赖于JVM实现

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🎁 自动装箱与拆箱

自动转换原理

// 装箱：基本类型 -> 包装类
Integer a = 100;  // 实际执行：Integer.valueOf(100)
​
// 拆箱：包装类 -> 基本类型
int b = a;        // 实际执行：a.intValue()

缓存机制揭秘

Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;
System.out.println(i1 == i2); // true（使用缓存）
​
Integer i3 = 128;
Integer i4 = 128;
System.out.println(i3 == i4); // false（新建对象）

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🔄 类型转换规则

自动类型提升金字塔

byte → short → int → long → float → double
          ↑
         char

强制转换风险示例

double d = 100.04;
long l = (long)d;         // 正确，得到100
int i = (int)l;           // 正确，得到100
​
double bigD = 1.7e308;
float f = (float)bigD;    // 溢出为无限大

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💾 内存分配机制

• 基本类型：直接存储在栈内存（局部变量）或堆内存（作为对象成员）

• 引用类型：对象实体在堆，引用变量在栈

• 常量池：存储编译期确定的字面量

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🧰 包装类深度解析

源码关键点

// Integer.valueOf源码
public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

特殊值处理

Double.NaN    // 非数字
Double.POSITIVE_INFINITY  // 正无穷
Double.NEGATIVE_INFINITY  // 负无穷

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🚀 JDK新特性

1. var类型推断（JDK10+）

var list = new ArrayList<String>();  // 自动推断为ArrayList<String>
var stream = list.stream();          // 推断为Stream<String>

2. switch表达式类型匹配（JDK17预览）

Object obj = 3.14;
String desc = switch(obj) {
    case Integer i -> "整数: " + i;
    case Double d  -> "小数: " + d;
    default        -> "未知类型";
};

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⚠️ 常见数值陷阱

1. 浮点数精度丢失

System.out.println(0.1 + 0.2);  // 0.30000000000000004

2. 整数溢出

int max = Integer.MAX_VALUE;
System.out.println(max + 1);  // -2147483648

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🏆 最佳实践指南

1. 数值计算准则：

   • 财务计算使用BigDecimal

   • 超过long范围用BigInteger

   • 优先使用基本类型提升性能

2. 类型选择策略：

   需要精确计算

   BigDecimal

   整数运算

   不超过127用byte

   常用数值用int

   大数值用long

3. 性能优化技巧：

   // 预先计算常用值
   static final Integer[] cache = new Integer[256];
   static {
       for(int i=0; i<256; i++) cache[i] = i;
   }
    
   // 批量操作避免自动装箱
   int sum = 0;
   List<Integer> list = /* ... */;
   for(Integer num : list) {
       sum += num;  // 每次拆箱降低性能
   }