进一步理解Java中的基本数据类型以及对应的包装类

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自述
Java中的基本数据类型可以说是相当基础的一部分了，在日常开发中经常用到，但我们平时却不会过于深究。
第一部分，重新回顾一遍基本数据类型相关的内容，对与比较模糊的地方着重的总结了一下。
第二部分，通过JDK文档，结合源码，深入了解各个包装类。

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基本数据类型

基本特性

4种整数型：

数据类型	二进制位数	包装类	默认值	可表示范围
byte	8	Byte	0	-128~127
short	16	Short	0	-32768~32767
int	32	Integer	0	-2147483648~2147483647
long	64	Long	0L	$2^{63}$~$2^{63}$

 
2种浮点型

数据类型	二进制位数	包装类	默认值	可表示范围
float	32	Float	0.0f	-2147483648~2147483647
double	64	Double	0.0d	$2^{63}$~$2^{63}$

 
1种字符型

数据类型	二进制位数	包装类	默认值	可表示范围
char	16	Character	‘/uoooo’(null)	0~65535

 
1种布尔型

数据类型	二进制位数	包装类	默认值	可表示范围
boolean	1	Boolean	false	true/false

 

初始化的一些细节

对于像int i = 1这样的基本操作我就不解释了，这里主要记录一些使用比较少，容易忽略的内容：

尾缀

尾缀用三种，分别是：long->l(L)、float->f(F)、double->d(D)，大小写不敏感，但通常我们会将long的尾缀用大小L，其余两个用小写，因为小写的字母”l”跟数字”1”容易混淆。

字面量和初始化

• 如果一个字面量是一个整型，JVM会默认为int类型
• 如果一个字面量是一个浮点型，JVM会默认double类型。

所以如果声明float f = 1.0会报错cannot convert from double to float

强制类型转换

  这部分相信大家都有了解，进行转换时，表示范围如果扩大了，则可自动转换；如果缩小了，则需要强制类型转换：

 - boolean型和其它基本数据类型之间不能相互转换； 
 - byte型可以转换为short、int、、long、float和double； 
 - short可转换为int、long、float和double； 
 - char可转换为int、long、float和double； 
 - int可转换为long、float和double； 
 - long可转换为float和double； 
 - float可转换为double； 

Console控制台打印默认值

我们可以通过声明静态变量（或全局变量）的方式查看默认值。

public class Simple {
    static byte b;
    static short s;
    static int i;
    static long l;
    static float f;
    static double d;
    static char c;
    static boolean bln;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("byte:\""+b+"\"");
        System.out.println("short:\""+s+"\"");
        System.out.println("int:\""+i+"\"");
        System.out.println("long:\""+l+"\"");
        System.out.println("float:\""+f+"\"");
        System.out.println("double:\""+d+"\"");
        System.out.println("char:\""+c+"\"");
        System.out.println("boolean:\""+bln+"\"");
    }
}

结果：

byte:"0"
short:"0"
int:"0"
long:"0"
float:"0.0"
double:"0.0"
char:" "
boolean:"false"

这里需要注意的是：

• 后缀是不会打印出来的。
• char的默认值，打印出来的是一个空白符号，而不是null或者其他（空格的Unicode为’\u0020’）。

char类型

char类型时我们日常开发中比较少接触的一种数据类型，所以这里单独拿出来讲一讲。

• char类型储存的是一个整型字面量，范围从0~65535；我们可以从char c = 'a'+'a';//cannot convert from int to char得到验证。
• char的赋值方式有2种，一种是通过整型字面量赋值char c = 97，另一种是通过字符型字面量赋值char c = 'a'。（Java中，单引号”用来引用单个字符，双引号”“用来引用字符串）
• 当打印char到控制台的时候，因为字符串拼接等原因，会出现比较复杂的情况：

char c1 = 'a';
char c2 = 97;
//因为该方法的内部实现是将根据
System.out.println(c1);             //a
System.out.println(c2);             //a

System.out.println(c1+c2);          //194
System.out.println(c1+97);          //194
System.out.println('a'+'a');        //194

我们先看看println的源码：

public void println(char x) {
       synchronized (this) {
           print(x);
           newLine();
       }
   }

   //再看看print(x)
   public void print(char c) {
       write(String.valueOf(c));
   }

我们可以得出结论：
1. 对于传入的单个char类型，最终会调用String.valueOf方法，将其转换成一个String类型的变量然后输出到控制台。
2. 当两个char类型的变量相加时，由于char类型储存的是一个整型字面量，所以相当于两个int相加，所以时以int类型作为参数传入println方法的。

但当情况更加复杂时，结果又会如何？

System.out.println(c1+c2+"");       //194
System.out.println(""+c1+c2);       //aa
System.out.println(c1+""+c2);       //aa
System.out.println(c1+c2+""+c1+c2);      //194aa

  这次出现的结果很有意思，前半部分相当于两个char类型的变量相加，是个int类型，后半部分则是单个的char转换为String类型后拼接而来。
  这里涉及了字符串拼接，与JVM有关（本人JVM方面刚开始看，还不够了解，如果有大神出现的话，请纠正），这里试着解释一下，姑且一看吧：

• 字符串拼接是有先后顺序的，按照+号的出现顺序依次拼接。
• 第一句的c1+c2并不是字符串拼接，而是int类型相加；之后的+号才是字符串拼接，此时先将int转化为了String，然后空字符串进行拼接。（ps：+和+=是Java中唯二两个重载过的操作符）
• 第二句中，c1+""是将char类型转化为String类型，然后与空字符串拼接；然后再转换后一个char为String，并再次拼接。
• 后面三、四句可以按照同样的方式进行理解。
• 不管是int还是char（其他基本类型也一样），转为String类型时，都相当于通过String.valueOf得到一个新的字符串。

包装类

概述

Java中一切都是对象，但是为了编程的方便还是引入了基本数据类型。同时为了能够将这些基本数据类型当成对象操作，Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类（wrapper class）。

基本类型	二进制位数	包装类		基本类型	二进制位数	包装类
byte	8	Byte		boolean	1	Boolean
short	16	Short		char	16	Character
int	32	Integer		float	32	Float
long	64	Long		double	64	Double

 
注意：Java中的基本数据类型只有以上8个，除了基本类型（primitive type），剩下的都是引用类型（reference type），所以包装类也属于引用类型。

自动装箱/拆箱

从Java5开始，引入泛型的概念，并同时引入了自动装箱/拆箱机制。引入该机制的目的是为了简化开发者的操作，使二者可以相互转换。

举个栗子：
首先我们要知道，对于一个整型字面量，java是会将其视为int类型；

// 声明并初始化一个基本数据类型
int i = 1;
// 声明并初始化一个对象
Integer integer = new Integer(2);

// 自动装箱机制
Integer integer2 = 2;

当然这种例子，在我们日常开发中，通常是不会出现的。我们一般遇到的开发场景是什么呢？
集合（比如List、Map、Set）
下面是我们日常开发中最为常见的，自动装箱的应用场景，以List为例：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 如果没有自动装箱
list.add(new Integer(1));
// 有自动装箱
list.add(2);

自动拆箱跟自动装箱相反，接上面：

// 如果没有自动拆箱
Integer integer = list.get(0);
for(Integer integer2 : list){
    ...
}
// 有自动拆箱
int i = list.get(0);
for(int t : list){
    ...
}

Boolean

Character

Byte

Short

Integer

Long

Float

Double