參考鏈接: Java中的字符串類String 1
做一個積極的人?
?編碼、改bug、提升自己?
?我有一個樂園,面向編程,春暖花開!?
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?一文學會Java死鎖和CPU 100% 問題的排查技巧?
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勿在流沙筑高臺,出來混遲早要還的。?
作為Java程序員,Java 的數據類型這個是一定要知道的! 但是不管是那種數據類型最終存儲都要到內存中,本文由淺入深對數據類型進行介紹和講解,相信讀完本文你一定會有收獲的,會對Java數據類型有更深的了解和認識!?
本文地圖?
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一、什么是位、字節、字符、字符集?
位(bit):計算機內部存儲數據的最小單位,音譯為比特,每個二進制數字0或者1就是1個位!?
字節(Byte):計算機**存儲容量(數據處理)**的基本單位,音譯拜特,8個位構成一個字節;即:1 byte (字節)= 8 bit(位)。?
一個字節能夠存放的數字范圍用二進制表示為00000000011111111,也就是8個bit(比特),8個比特轉換為無符號的10進制數字范圍是0255,轉換為有符號數據一般為-128~127。?
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字節說明:對于存儲容量,我們是比較熟悉的,計算機存儲容量大小以字節數來度量,1024進位制:?
1024B=1K(千)B (1024個字節等于 1KB)
1024KB=1M(兆)B
1024MB=1G(吉)B
1024GB=1T(太)B
還有PB、EB、ZB、YB 、NB、DB等
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字符:字符是一種符號,同以上說的存儲單位不是一回事。指計算機中使用的字母、數字、字和符號,包括:1、2、3、A、B、C、~!·#¥%……—*()——+等等。字符一般在不同的編碼(字符集)下面占用的字節數不同!也即占用存儲空間不同!?
編碼:編碼就是一個編號(數字)到字符的一種映射關系(集合),常見的有 ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16 等。它們都可以被看作為字典,它們規定了轉化的規則,按照這個規則就可以讓計算機正確的表示我們的字符。?
# 簡單舉例舉例:
在 ASCII 編碼中,一個英文字母字符存儲需要1個字節。
在 GB 2312 編碼或 GBK 編碼中,一個漢字字符存儲需要2個字節。
在UTF-8編碼中,一個英文字母字符存儲需要1個字節,一個漢字字符儲存需要3到4個字節。
在UTF-16編碼中,一個英文字母字符或一個漢字字符存儲都需要2個字節(Unicode擴展區的一些漢字存儲需要4個字節)。
在UTF-32編碼中,世界上任何字符的存儲都需要4個字節。
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tips:??
ASCII碼是最熟知字符編碼,編碼范圍為0255,屬于單字節編碼。ASCII碼編碼范圍太小了,Java為了能夠處理多字節語言編碼(比如中文、日文、韓文等)編碼范圍0x0000000x10FFFF,采用國際組織制定的Unicode編碼集。?
因為Unicode編碼并非連續的,所有將Unicode轉換為具體的數值格式是又有多種不同的轉換方式。稱為Unicode Translation Format(UTF)。?
簡單總結一下UTF-8、UTF-16、UTF-32三種轉換方式,都是采用字節作為編碼的基本單位!?
轉換方式特點優點缺點UTF-8變長編碼,1-4字節節省空間轉換麻煩UTF-16固定編碼,2字節轉換相對簡單空間相對節省UTF-32固定編碼,4字節轉換簡單空間最浪費
目前使用UTF-8還是比較多,節省空間還是很大的優勢! 在說明一點Java虛擬機內部使用的UTF-16轉換方式,固定使用兩個字節,所以java中字符char 占用 2個字節!??
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編碼這一塊的內容其實挺多,如需了解更多深入細節,請自行查閱相關資料!?
二、基本數據類型和引用數據類型?
有學過C語言的伙伴知道在C語言中可以聲明指針類型的變量,但是在Java語言中是看不到使用指針的,那么Java中有沒有指針呢?準確的話是有的,因為在Java底層有些類型是封裝了指針的。在Java中根據底層是否封裝了指針可以將Java的數據類型分為兩類,值類型和引用類型!?
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2.1、值類型?
值類型: 也稱為基本數據類型和基元數據類型。它的值就是一個數字,一個字符或一個布爾值等。?
沒有封裝指針的變量,它們在Java中有8個,包括byte、char、 short、int 、float 、long 、double、boolean。?
這些基本類型首字母都是小寫,它們并不是類,也沒有屬性和方法。聲明值類型變量,只會在棧中分配一塊內存空間。?
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這里面還有一個知識點是: 自動類型轉換和強制類型轉換!?
自動類型轉換:?
一般情況下Java中會將占用內存空間較低的類型轉換為較高類型,如 int型的變量和 long型的變量進行計算的時候,會將int型轉換為long型;?
如果兩個變量占用內存空間一樣,但是一個是整型,一個是浮點型,則會將整型轉換為浮點型。如int型變量與float型變量進行計算,會將int型轉換為float型。?
強制類型轉換:?
第一種情況:提升變量的類型級別,以獲取精度更高的計算結果! 比如 兩個整型int變量進行除法運算,為了精度更高,強制轉為long類型!?
第二種情況:需要用占用空間較小的變量類型接受占用空間較大的變量類型。比如 int轉為byte等,但是要注意 轉換過程中產生溢出截斷的情況!?
上面圖中內容中沒有boolean類型變量進行說明,因為boolean類型比較特殊。boolean類型變量只有兩個值,true或者false,它不參與數學運算,也不能與其他類型變量進行轉換(不管自動轉換還是強制轉換),只是用來進行邏輯判斷。?
boolean類型變量的內存空間占用具有一定的不確定性,理論上一個比特就可以保存boolean類型變量的值,當因為內存使用的最小單位是字節,那么變量不可能僅占用1/8個字節。實際中,根據編譯器的不同,**Java會使用1~4字節來保存boolean變量。**字節內容均為0表示false。只要有字節為非0值表示true。?
面試一定要注意 :String 不是基本類型!?
2.2、引用類型?
引用類型: 就是底層封裝指針的數據類型。這部分包含的比較多,比如我們自定義或者系統的類、抽象類、接口,以及數組。它們在內存中分配兩塊空間,首先要在棧上給其引用(句柄)分配一塊內存(不存放具體數值),然后對象的具體信息都存儲在堆內存上(如對象的屬性值等),最后由棧上面的引用指向堆中對象的地址。?
2.3、簡單示例?
示例代碼:?
public class PrettyGirl {
? ? /**
? ? ?* 姑娘姓字名誰
? ? ?*/
? ? String name;
?
? ? /**
? ? ?* 芳齡幾何
? ? ?*/
? ? int age;
?
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? //? PrettyGirl是自定義類,是引用類型,分配兩塊內存空間
? ? ? ? PrettyGirl prettyGirl = new PrettyGirl();
?
? ? ? ? // String類是系統類,也是引用類型,分配兩塊內存空間
? ? ? ? String name = new String("Java ok");
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? ? ? ? // int,float 是值類型,只分配一塊內存空間
? ? ? ? int num = 10;
? ? ? ? float price = 110.10f;
?
? ? ? ? // 對象名.屬性名訪問對象的屬性,訪問包括賦值和取值
? ? ? ? prettyGirl.name = "Alice";
? ? ? ? prettyGirl.age = 25;
?
? ? }
?
}
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通過類名 對象名 = new 類名()創建對象, 在 PrettyGirl prettyGirl = new PrettyGirl();這行代碼在內存中就創建了兩塊內存空間,第一塊在棧中,名字叫 prettyGirl,它是一個引用地址,并不放具體的數值,第二塊堆中的內存才存放具體的數值,如name,age等信息。?
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其實數組內部也是封裝引用(指針),即便是基本類型的數組,也是如此! **數組也是引用類型!**比如?
int[] nums = new int[]{1,4,7,3,9};
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說明 :0x001 是我隨便寫的一個值,真實的內存地址并不是這個,這個值只是為了我畫圖方便!?
在多強調一點,在引用類型中,對于類來說,要創建對象其實包括兩步,第一是聲明對象,第二是創建對象!?
public static void main(String[] args) {
? ? // 聲明對象,相當分配指針類型變量,在棧中分配內存
? ? PrettyGirl alice;
? ? // 創建對象,創建具體內存空間,在堆中分配內存
? ? alice = new PrettyGirl();
}
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聲明對象:就相當于在棧中聲明引用類型的變量,它的內存不存放具體的數值,而只存放另一塊堆中內存的地址!如?
PrettyGirl alice;
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創建對象:一般使用new關鍵字,如下代碼?
alice = new PrettyGirl();
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上面這一行代碼做了兩件事情,首先在堆中分配一塊存放具體數值的內存,然后將這個內存的首地址賦給上面聲明的引用變量!?
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其實很多時候,對象的聲明和創建是放在一行的,如下:?
PrettyGirl mary = new PrettyGirl();
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三、 八種基本類型的包裝類和常量池?
以下內容摘自:參考資料1 中 8種基本類型的包裝類和常量池部分內容!?
Java 基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術,即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean;這5種包裝類默認創建了數值[-128,127]的相應類型的緩存數據,但是超出此范圍仍然會去創建新的對象。?
兩種浮點數類型的包裝類 Float,Double 并沒有實現常量池技術。?
Integer i1 = 33;
Integer i2 = 33;
System.out.println(i1 == i2);// 輸出true
Integer i11 = 333;
Integer i22 = 333;
System.out.println(i11 == i22);// 輸出false
Double i3 = 1.2;
Double i4 = 1.2;
System.out.println(i3 == i4);// 輸出false, 無緩存!
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Integer 緩存源代碼:?
/**
*此方法將始終緩存-128到127(包括端點)范圍內的值,并可以緩存此范圍之外的其他值。
*/
public static Integer valueOf(int i) {
? ? if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
? ? ? ? return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
? ? return new Integer(i);
}
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對于Integer類型來說,值在-128-127,用==比較是一致的,超過這個區間就不行了。?
應用場景:?
Integer i1=40;Java 在編譯的時候會直接將代碼封裝成Integer i1=Integer.valueOf(40);,從而使用常量池中的對象。Integer i1 = new Integer(40);這種情況下會創建新的對象。?
Integer i1 = 40;
Integer i2 = new Integer(40);
System.out.println(i1==i2);//輸出false
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最后在貼出阿里巴巴Java手冊中對包裝類使用的建議:?
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四、本文總結?
本文整體內容相對基礎,但是在java開發中還是非常重要,注重細節和基礎,讓寫出的每一行代碼都是最優的!朝著這個方向努力! 下一篇整理一下值傳遞和引用傳遞! 敬請期待!?
備注: 由于本人能力有限,文中若有錯誤之處,歡迎指正。?
五、參考資料?
1、可能是把Java內存區域講的最清楚的一篇文章?
2、Java語言中一個字符占幾個字節??
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謝謝你的閱讀,如果您覺得這篇博文對你有幫助,請點贊或者喜歡,讓更多的人看到!祝你每天開心愉快!?
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?每天都在變得更好的阿飛云