参考资料：《Java 核心技术卷 I》

本章介绍了关于Java基本数据类型和String字符串类的知识。

Java基本数据类型

Java是一种强类型语言，即每一个变量都必须声明其数据类型。

Java中一共有8中基本数据类型，分别是表示整数的byte 、short 、int 、long ，表示浮点数（小数）的float 、double ，表示字符的char ，表示真值的boolean 。

整数类型

整数类型用于表示整数，有byte 、short 、int 、long 。

• byte 占1个字节，取值范围为$-2^7$ ~ $2^7-1$ ，即-128~127。
• short 占2个字节，取值范围为$-2^{15}$ ~ $2^{15}-1$ ，即-32768~32767。
• int 占4个字节，取值范围为$-2^{31}$ ~ $2^{31}-1$ ，即-2147483648~2147483647（略高于20亿）。
• long 占8个字节，取值范围为$-2^{63}$ ~ $2^{63}-1$ 。

最常用的整数类型为int ，long 常用于存放int 类型放不下的大数，在Java中需要在数字后加入l 或者L来表示该数为long 类型。

Java中的整数常量默认为int 类型。

浮点数类型

浮点数类型用于表示小数，有float 、double 。

• float 占4个字节，取值范围为$\pm3.40282347*10^{38}$ 。
• double 占8个字节，取值范围为$\pm1.79769313486231570*10^{308}$

Java中浮点数常量默认为double 类型。

在Java中需要在数字后加入f或者F来表示该数为float 类型。

有三个特殊的浮点值来表示出错和溢出：

• 常量Double.POSITIVE_INFINITY，表示正无穷大。
• 常量Double.NEGATIVE_INFINITY，表示负无穷大。
• 常量Double.NaN，表示数不存在。

字符类型

字符类型用于表示字符，有char 。

char 占用两个字节，可以存放汉字。

char 类型常量通常用'' 表示，如'a' 。

类型的存储涉及到编码，例如一个char 类型变量为'a' ，则其存储在内存中的值为a 对应的编码值，在ASCII值编码中a的编码值为97。

char 类型变量可以进行运算，字符用其编码值参与运算。

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        char a = 'a';
        System.out.println(a * 2);
    }
}
>>> 194
    
public class hello {
    public static void main(String[] args){
        char a = 'a' + 10;
        System.out.println(a);
    }
}
>>> k

真值类型

真值类型用于判定逻辑条件，有boolean 。

boolean 占用一个字节，取值只有true和false。

数值类型转换

分为自动类型转换和强制类型转换。

自动类型转换

我们知道不同数据类型占用的存储空间大小是不同的，两个不同的数据类型，根据存储空间大小可以将存储空间大的数据类型视作高精度类型，存储空间小的数据类型视作低精度类型。如int 相较于short 就是高精度数据类型。

在运算中，如果存在不同数据类型的变量参与，则会自动将低精度数据类型转换成高精度数据类型进行运算。

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int n = 1;
        short m = 2;
        int a = n + m; //n + m -> int
        System.out.println(a);
    }
}
>>> 3

如果将一个高精度数据类型强行赋值给低精度数值类型，则会面临丢失精度的错误，编译程序会报错。

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int n = 1;
        short m = 2;
        byte a = n + m; //n + m -> int
        System.out.println(a);
    }
}
>>> java: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失

强制类型转换

如果要实现高精度数据类型向低精度数据类型的转换，则需要使用强制类型转换。

浮点数向整数转换后，其小数点部分会被截断。例如：

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        double m = 9.997;
        int a = (int)m;
        System.out.println(a);
    }
}
>>> 9

当一个超出低精度数据类型所能表示的范围的数转换成该数据类型时，其结果会变成一个完全不同的值，即发生了溢出。例如

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int m = 300;
        byte a = (byte)m;
        System.out.println(a);
    }
}
>>> 44

Java变量与常量

变量

每个变量都有一个类型，同时都需要声明，如int a;。

变量名只能由字母，数字，货币符号以及标点连接符组成，且第一个字符不能为数字。一般都使用字母数字与下划线，字母区分大小写。

在声明一个变量之后，需要为其初始化，否则使用时会报错：

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int a;
        System.out.println(a);
    }
}
>>> java: 可能尚未初始化变量a

常量

在Java中，可以使用关键字final 指示常量。

final 表示该变量只能被赋值一次，无法被更改。

通常常量名使用全大写。

枚举

当一个变量的取值为有限个选择时，可以将这有限个选择声明为枚举类型。

enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE};

声明这种枚举类型的变量，其值为枚举类型中的某一值，或者为代表没有设置任何值的null 。

Size s = Size.MEDIUM;

Java字符串

Java中没有内置字符串数据类型，而是使用String类来当作字符串使用。

字符串用""表示。

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        String a = ""; //空串
        String e = "abc";
        System.out.println(e);
    }
}
>>> abc

子串

String类可以使用substring方法来提取子串：

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        String a = ""; //空串
        String e = "abc";
        String ee = e.substring(0,2); //第二个参数为想要截取字串最后一个字符的后一个字符的位置
        System.out.println(ee);
    }
}
>>> ab

字符串拼接

String类允许使用+进行字符串拼接，任意非字符串的值与字符串拼接后都会变成字符串。

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        String a = "ab";
        System.out.println(a + 22);
    }
}
>>> ab22

public class hello {
    public static void main(String[] args){
        String a = "ab";
        int b = 22
        System.out.println(a + b);
    }
}
>>> ab22

修改字符串

字符串是不可变的，无法直接对字符串中的某个字符进行修改。

如果想要对一个字符串进行修改，可以利用提取子串+拼接的方法。

字符串相等

String类提供了equals方法来判断两个字符串是否相等，返回值为true或false。

"abc".equals("abc");

同时提供了忽略大小写的equalsIgnoreCase方法。

"abc".equals("ABc");

空串

空串是长度为0的字符串，可以用

if(str.length() == 0)

或

if(str.equals(""))

来判断是否为空串。

空串是一个Java对象，有长度（0）和内容（空）。

生成字符串

在用若干个字符串生成新的字符串时，使用拼接过于效率低下，因此可以使用

• StringBuilder类
• StringBuffer类

这两个类的API是相同的，区别在于StringBuilder类效率更高，却只能单线程运行，StringBuffer类运行采用多线程方式添加或删除字符，但效率更低。

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append("cc");
        builder.append("dd");
        String ee = builder.toString();
        System.out.println(ee);
    }
}
>>> ccdd

常见API有

• StringBuilder()

​ 构建一个空的字符串构建器。

• int length()

​ 返回构建器中字符个数。

• StringBuilder append(String str)

​ 追加一个String，返回this。

• StringBuilder append(char c)

​ 追加一个char，返回this。

• StringBuilder delete(int start, int end)

​ 删除从start到end-1的字符并返回this。

• String tosString()

​ 返回一个与构建器中字符相同的字符串。