【JavaSE专栏5】Java 基本数据类型和取值范围

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一、Java 的数据类型

在计算机科学和计算机编程中，数据类型或简单的类型是数据的一个属性，它告诉编译器或解释器程序员打算如何使用数据。大多数编程语言支持整数（大小不同）、浮点数（近似实数）、字符和布尔值的基本数据类型。数据类型约束表达式的值，例如变量或函数，可能需要。此数据类型定义了可以对数据执行的操作、数据的含义以及存储该类型值的方式。数据类型提供一组值，表达式（即变量、函数等）可以从中获取其值。

数据类型在类型系统中使用，类型系统提供了定义、实现和使用它们的各种方法。不同的类型系统确保不同程度的类型安全。

几乎所有的编程语言都明确包含数据类型的概念，尽管不同的语言可能使用不同的术语。

1.1 存储单位

在学习数据类型之前，首先需要学习什么是存储单位。

在计算机中，每一块内存都被划分为一个个最小存储单元。

比特（位）是计算机中最基本的单位，位是最基本的概念，在计算机中，由于只有逻辑0和逻辑1的存在，即每一个逻辑0或者1便是一个位.

每个最小存储单元只能存储 0 或者 1，称作 bit (比特)，八个比特等于一个字节，单位换算如下所示。

8 bit = 1 Byte 一字节
1024 B = 1 KB （KiloByte）千字节
1024 KB = 1 MB （MegaByte）兆字节
1024 MB = 1 GB （GigaByte）吉字节
1024 GB = 1 TB （TeraByte）太字节
1024 TB = 1 PB （PetaByte）拍字节
1024 PB = 1 EB （ExaByte）艾字节
1024 EB = 1 ZB （ZetaByte）泽字节
1024 ZB = 1 YB （YottaByte）尧字节
1024 YB = 1BB（Brontobyte）珀字节
1024 BB = 1 NB （NonaByte）诺字节
1024 NB = 1 DB （DoggaByte）刀字节

聪明的小伙伴看了上面的公式，就会理解为什么 100 M 的宽带，实际下载速度只有12.5 MB/S 了。

字节是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，字节表示计算机编程语言中的数据类型和语言字符，在计算机中八位作为一个字节，字节是构成信息的一个小单位，并作为一个整体来参加操作。在微型计算机中，用字节来表示存储器的存储容量。

1.2 Java 基本数据类型

Java 中有着 3 大类基本数据类型，分别是数值型、字符型和布尔型。

其中数值型分为整数的 byte、short、int、long，和浮点数 float、double，共计 8 种，如下图所示。

在这里插入图片描述

提示：Java 中除了基本数据类型外，还有引用数据类型，包括类、接口、数组，将在后面的课时中讲解。

二、Java 的取值范围

在学习 Java 各数据类型的取值范围前，首先要学习基本变量的定义方法。

2.1 变量定义

首先参考《JavaSE专栏3】JDK安装、IntelliJ IDEA安装、配置环境变量》完成基本项目的创建，后面课时不在提示本段。

整型 Int

首先定义一个整型 int，并且赋值为 1，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {int a = 1;System.out.println(a);}
}

整型 short

定义一个整型 short，并且赋值为 2，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {short a = 2;System.out.println(a);}
}

整型 byte

定义一个整型 byte，并且赋值为 3，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {byte a = 3;System.out.println(a);}
}

整型 long

定义一个整型 long，并且赋值为 4，请注意需要加上后缀 L，否则默认为 int，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {long a = 4L;System.out.println(a);}
}

浮点型 float

定义一个浮点型 float，并且赋值为 5.0，请注意需要加上后缀 f，否则默认为 double，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {float a = 5.0f;System.out.println(a);}
}

浮点型 double

定义一个浮点型 double，并且赋值为 6.0，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {double a = 6.0;System.out.println(a);}
}

字符型 char

定义一个字符型 char，并且赋值为 ‘a’，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {char a = 'a';System.out.println(a);}
}

布尔型 boolean

定义一个布尔型 boolean，并且赋值为 true，代码如下所示。

public class Main {public static void main(String[] args) {boolean a = true;System.out.println(a);}
}

Java 中还存在包装类的定义方式，效果基本等同，如 int a = 1 也可以定义为 Integer a = 1。
包装类有着不同的存储位置、初始值和使用方式。
包装类的概念、使用方法和自动装箱拆箱在后续课时中会讲到。

在这里插入图片描述

2.2 取值范围验证

在验证之前首先展示结果，如下图所示。

在这里插入图片描述

取值范围验证代码如下：

public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println("Byte 最大值 = " + Byte.MAX_VALUE);System.out.println("Byte 最大值 = " + Byte.MIN_VALUE);System.out.println("Short 最大值 = " + Short.MAX_VALUE);System.out.println("Short 最大值 = " + Short.MIN_VALUE);System.out.println("Int 最大值 = " + Integer.MAX_VALUE);System.out.println("Int 最大值 = " + Integer.MIN_VALUE);System.out.println("Long 最大值 = " + Long.MAX_VALUE);System.out.println("Long 最大值 = " + Long.MIN_VALUE);System.out.println("Float 最大值 = " + Float.MAX_VALUE);System.out.println("Float 最大值 = " + Float.MIN_VALUE);System.out.println("Double 最大值 = " + Double.MAX_VALUE);System.out.println("Double 最大值 = " + Double.MIN_VALUE);System.out.println("Char 最大值 = " + Character.MAX_VALUE);System.out.println("Char 最大值 = " + Character.MIN_VALUE);System.out.println("boolean 真 = " + Boolean.TRUE);System.out.println("boolean 假 = " + Boolean.FALSE);}
}

输出结果

Byte 最大值 = 127
Byte 最大值 = -128
Short 最大值 = 32767
Short 最大值 = -32768
Int 最大值 = 2147483647
Int 最大值 = -2147483648
Long 最大值 = 9223372036854775807
Long 最大值 = -9223372036854775808
Float 最大值 = 3.4028235E38
Float 最大值 = 1.4E-45
Double 最大值 = 1.7976931348623157E308
Double 最大值 = 4.9E-324
Char 最大值 = 
Char 最大值 =  
boolean 真 = true
boolean 假 = false进程已结束,退出代码0