Java基本数据类型

基本数据类型

基本类型	大小	最小值	最大值	包装器类型
boolean	--	--	--	Boolean
char	8 bits	-128	127	Character
byte	16bits	-2^15	2^15-1	Byte
short	16bits	-2^15	2^15-1	Short
int	32bits	-2^31	2^31-1	Integer
long	64bits	-2^63	2^63-1	Long
float	32bits	IEEE754	IEEE754	Float
double	64bits	IEEE754	IEEE754	Double
void	--	--	--	Void

Java非类成员变量基本数据类型，即在类方法中声明使用的基本数据类型，它存储在堆栈(stack)上。Java对象存储在堆(heap)上，对象的引用存储在堆栈上，我们在程序里面使用的所有对象变量只是对象的引用。每个基本数据类型都有一个对应的包装类，包装类是对基本数据类型的封装，包含了一些有用的方法，如字符串和基本数据类型的转换。基本数据类型无法在堆上创建对象，

class SomeClass{
    public void someMethod(){
        //下面的代码是非法的
        int a = new int;
    }
}

如果想在堆上创建一个int变量，可以通过int的包装类Integer来实现。

class SomeClass{
    public void someMethod(){
        //使用int包装类，在堆上存储Int
        Integer a = new Integer(10);
    }
}

Java作为纯面向对象语言，为什么会需要基本数据类型呢？

每个对象都需要在堆（heap）上分配内存来存储对象，对象的大小（对象在堆上占用的空间）由对象的成员变量大小来确定，对象的成员变量分为基本数据类型和对象引用，基本数据类型和对象引用的大小是固定的，通过对象的成员变量大小就可以计算出对象的大小。所以Java基本类型的作用之一就是用来确定对象的大小。

为什么不使用基本数据类型的包装类来替代基本数据类型？

理论上说是可以使用包装类来代替基本类型的，但是有一个效率问题。Java的对象都是存储在堆(heap)区，而类方法里面声明使用的基本数据类型变量存储在栈(stack)上，栈上分配和释放内存的效率比堆分配和释放内存的效率高很多，所以如果使用包装类替代基本数据类型会影响程序的效率。

class TestClass{
    public void doSomething(){
        int a = 10;
        Integer b = 20;        
    }
}

上面的代码中变量a在栈上分配内存，变量b在堆上分配内存，在栈上分配内存效率高的原因可以通过汇编语言代码数量来说明：

sub esp，4 ;在栈上分配4个字节的空间
mov dword [esp], 10 ;初始化变量
add esp, 4 ;释放内存

三行汇编代码就可以在栈上实现内存分配、初始化和释放内存。堆上分配内存则是通过操作系统调用来实现，如c语言里面调用malloc/free函数实现内存分配和内存释放，由于堆内存分配涉及到操作系统内存管理，其汇编代码要远远多于在栈上分配内存的汇编代码，所以栈上分配内存的效率比堆分配内存高。

为什么基本数据类型的长度会是8位、16位、32位、64位？

每一门编程语言最终都要翻译成CPU可以识别的机器码，而CPU通过寄存器来进行算术逻辑运算，即把需要CPU处理的数据放到寄存器里面再进行计算，CPU的寄存器有8位（如ah)、16位(如ax)、32位(如eax)、64位(如rax)，如果编程语言基本数据的长度刚好是CPU寄存器支持的数据长度，则编程语言设计更简单且效率更高，因为不用增加两种数据长度之间的转换操作。