Java 是一種靜態類型語言，這意味著在編譯時，變量必須聲明其數據類型。在 Java 中，數據類型可以分為兩大類：基本數據類型（又稱原始數據類型）和引用數據類型。本文將詳細介紹這兩種數據類型。
一、基本數據類型
基本數據類型是 Java 語言的基礎，它們用于表示程序中的基本數值。Java 一共有 8 種基本數據類型，分別為：byte、short、int、long、float、double、char 和 boolean。下面將逐一介紹這些數據類型。
1. byte
byte 數據類型是 8 位、有符號的整數，其取值范圍為 -128 到 127。在 Java 中，byte 類型占一個字節（8 位）的存儲空間。由于 byte 類型的取值范圍較小，因此適用于表示無符號的整數或者需要占用較少存儲空間的場合。例如，可以使用 byte 類型來存儲一天的星期幾（0 表示星期日，1 表示星期一，依此類推）。
2. short
short 數據類型是 16 位、有符號的整數，其取值范圍為 -32,768 到 32,767。在 Java 中，short 類型占兩個字節（16 位）的存儲空間。short 類型適用于需要占用較少存儲空間，但又需要表示較大取值范圍的整數場合。
3. int
int 數據類型是 32 位、有符號的整數，其取值范圍為 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。在 Java 中，int 類型占四個字節（32 位）的存儲空間。int 類型是 Java 中最常用的整數類型，適用于大多數場合。
4. long
long 數據類型是 64 位、有符號的整數，其取值范圍為 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807。在 Java 中，long 類型占八個字節（64 位）的存儲空間。long 類型適用于需要表示非常大取值范圍的整數場合。
5. float
float 數據類型是 32 位、單精度 32 位 IEEE 754 浮點數。在 Java 中，float 類型占四個字節（32 位）的存儲空間。float 類型適用于表示較小范圍的浮點數，例如，表示角度（π ≈ 3.14159）等。
6. double
double 數據類型是 64 位、雙精度 64 位 IEEE 754 浮點數。在 Java 中，double 類型占八個字節（64 位）的存儲空間。double 類型適用于表示較大范圍的浮點數，例如，表示長度、面積等。
7. char
char 數據類型是 16 位、有符號的 Unicode 字符，其取值范圍為 0 到 65,535。在 Java 中，char 類型占兩個字節（16 位）的存儲空間。char 類型用于表示單個字符，例如，'a'、'中' 等。
8. boolean
boolean 數據類型用于表示真（true）或假（false）。在 Java 中，boolean 類型占一個字節（8 位）的存儲空間。boolean 類型通常用于控制流程，例如，條件判斷、循環控制等。
二、引用數據類型
引用數據類型指的是那些需要通過引用（地址）來訪問的對象。在 Java 中，所有的非基本數據類型（除了 char 類型）都是引用數據類型。引用數據類型主要包括：類（Class）、接口（Interface）和數組（Array）。
1. 類（Class）
類是 Java 程序中的基本構造塊。類定義了一組具有相同屬性和方法的對象。在 Java 中，類是通過關鍵字 class 聲明的。類可以包含成員變量（屬性）和方法（行為）。成員變量用于存儲對象的狀態，方法用于定義對象的行為。
例如，下面是一個簡單的類定義，表示一個學生（Student）對象：
```java
public class Student {
? ? // 成員變量
? ? private String name;
? ? private int age;
? ??
? ? // 構造方法
? ? public Student(String name, int age) {
? ? ? ? this.name = name;
? ? ? ? this.age = age;
? ? }
? ??```
? ? // 成員方法
? ? public String getName() {
? ? ? ? return name;
? ? }
? ? public void setName(String name) {
? ? ? ? this.name = name;
? ? }
? ? public int getAge() {
? ? ? ? return age;
? ? }
? ? public void setAge(int age) {
? ? ? ? this.age = age;
? ? }
}
```
在這個例子中，Student 類有兩個成員變量：name 和 age，以及相應的構造方法和方法來訪問和修改這些成員變量。
2. 接口（Interface）
接口是一種特殊的類，用于定義一組方法簽名。接口中的所有方法默認都是 public 和 abstract（抽象的）。接口用于規定實現接口的類應該具有哪些方法，但不會提供這些方法的實現。
下面是一個簡單的接口定義，表示一個動物（Animal）接口：
```java
public interface Animal {
? ? // 接口方法
? ? void eat();
? ? void sleep();
}
```
實現接口的類必須實現接口中定義的所有方法。下面是一個實現 Animal 接口的類：
```java
public class Dog implements Animal {
? ? // 實現接口中的方法
? ? public void eat() {
? ? ? ? System.out.println("Dog eats");
? ? }
? ? public void sleep() {
? ? ? ? System.out.println("Dog sleeps");
? ? }
}
```
3. 數組（Array）
數組是一種用于存儲多個相同類型數據的容器。在 Java 中，數組可以是基本數據類型數組或引用數據類型數組。基本數據類型數組存儲同類型的基本數據類型值，而引用數據類型數組存儲對象的引用。
下面是一個整數數組的聲明和初始化示例：
```java
int[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};
```
下面是一個 String 類型數組的聲明和初始化示例：
```java
String[] stringArray = {"apple", "banana", "cherry"};
```
數組在 Java 中的使用非常廣泛，可以用于存儲列表、矩陣等數據結構。
三、泛型
泛型（Generics）是 Java 5 引入的一個特性，它允許在編寫類、接口和方法時使用類型參數，從而創建可重用的、類型安全的代碼。泛型使得在編寫處理對象的代碼時，可以不必明確指定數據類型，而是在使用時再指定具體的數據類型。
下面是一個使用泛型的簡單示例，一個通用的泛型方法：
```java
public class Util {
? ? // 泛型方法
? ? public <T> void printArray(T[] array) {
? ? ? ? for (T element : array) {
? ? ? ? ? ? System.out.print(element + " ");
? ? ? ? }
? ? ? ? System.out.println();
? ? }
}
```
在這個例子中，printArray 方法接受一個類型為 T 的數組作為參數，并在方法體中遍歷這個數組并打印每個元素。由于使用了泛型，這個方法可以用于任何類型的數組，例如整數數組、字符串數組等。
總結
Java 的數據類型系統是其核心特性之一，它包括基本數據類型和引用數據類型。基本數據類型用于表示簡單的數值和布爾值，而引用數據類型用于表示更復雜的數據結構，如對象和數組。泛型的引入使得 Java 的數據類型系統更加靈活和強大，能夠編寫可重用的、類型安全的代碼。通過掌握 Java 的數據類型系統，開發者可以更好地理解和使用 Java 語言，編寫出高效、可靠的程序。