你好,游客 登录 注册 搜索
背景:
阅读新闻

Java 数据类型在实际开发中应用

[日期:2017-07-12] 来源:cnblogs.com/ldh-better  作者:leader_Hoo [字体: ]

  在前边的文章中,我已经介绍了Java核心的容器IO等,现在我来说一下java中的数据类型。在java中,一切东西皆为对象(这句话意思是java中绝大数情况都用对象),极少数不是对象的,也存在与之对应的对象(比如基本数据类型存在与之对应的包装类,数组有List对象可以代替)

  Java中数据类型 主要有“基本数据类型”、“String”、“引用类型” (基本的引用类型不多做介绍,在下一篇博文中着重介绍“枚举”,也算是引用类型的一种)

一:基本数据类型 

1.1基本数据类型的定义

  byte、char、int、 float 、double、long...这些属于java的基本数据类型。具体用法可以参照  (Java基本数据类型总结 ) .在java看来,使用基本类型并不是面向对象的设计,于是提供一些专门的包装类。实际开发中,不需要我们考虑到底是用基本类型还是包装类(Java提供了自动装箱机制)。当然基本类型还是有必要学习一下的。

1.1.1按种类了解基本类型

   基本类型可以分为三类,字符类型char,布尔类型boolean以及数值类型byte、short、int、long、float、double。JAVA中的数值类型不存在无符号的,它们的取值范围是固定的,不会随着机器硬件环境或者操作系统的改变而改变   

Java决定了每种简单类型的大小,并不随着机器结构的变化而变化。这正是Java程序具有很强移植能力的原因之一。下表列出了Java中定义的简单类型、占用二进制位数及对应的封装器类。 

简单类型

boolean

byte

char

short

Int

long

float

double

void

二进制位数

1

8

16

16

32

64

32

64

--

封装器类

Boolean

Byte

Character

Short

Integer

Long

Float

Double

Void

  这张表可以简单的看一下,但不推荐花费太多时间(实际开发不需要,如果是应付考试还是需要记一下的)。因为 Java语言之所以流行就是希望程序员可以消耗更少的心力在语法上,从而省出更多的时间去整理具体的业务逻辑。在基本数据类型这一块,Java提供自动装箱机制,下面简单介绍一下自动装箱。

1.1.2Java中自动装箱

   自动装箱就可以简单的理解为将基本数据类型封装为对象类型,来符合java的面向对象。比如你可以直接把一个int值复制给一个Integer对象

//声明一个Integer对象
Integer num = 10;

   自动装箱的时候,存在一个细节点就是“对于值从–128到127之间的值,它们被装箱为Integer对象后,会存在内存中被重用,始终只存在一个对象”,测试如下

//在-128~127 之外的数
Integer num1 = 297;  Integer num2 = 297;         
System.out.println("num1==num2: "+(num1==num2));                   
// 在-128~127 之内的数
Integer num3 = 97;  Integer num4 = 97
System.out.println("num3==num4: "+(num3==num4));
//测试结果:num1==num2: false  \n  num3==num4: true

  有时候,只能用包装类,不能用基本数据类型,比如集合内

  具体的细节可以参考这几位仁兄的博客 (Java 自动装箱与拆箱(Autoboxing and unboxing)Java 自动装箱与拆箱

1.2 基本数据类型的保存位置

   基本类型存储在栈中,处于效率考虑,基本类型保存在栈中。延伸一下,包装类保存在堆中(注意我之前说过的-127到128之间的包装类Integer)

1.3 堆栈的简单介绍(这个和基本数据类型没有太大关系相当于是扩展内容)

  Java的堆是一个运行时数据区,不需要程序代码来显式的释放,由垃圾回收来负责即可。堆的优势是可以动态地分配内存 大小,生存期也不必事先告诉编译器(因为是在运行时动态分配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据)。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

  栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于寄存器,栈数据可以共享。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量数据(int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和引用数据类型(这个和基本数据类型无关,不多做介绍)

1.3.1 数据共享简单介绍

//基本数据类型的共享和对象不一样,对象共享的本质上是引用,对象修改会影响另外一个变量,基本类型只是共享的值,当值修改时,实际上是让变量又重新指向了另一个地方
public static void main(String[] args) { int a = 5; int b = 5;//一定是先找栈里有没有5,有就让b也指向5 a = 6;  //先找栈里有没有6,如果没有则新建6并让a指向 
   System.out.println(b); }

1.3.2 局部变量与成员变量保存位置简单介绍

对于成员变量和局部变量:成员变量就是方法外部,类的内部定义的变量;局部变量就是方法或语句块内部定义的变量。局部变量必须初始化。 

  • 形式参数是局部变量,局部变量的数据存在于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。 
  • 成员变量存储在堆中的对象里面,由垃圾回收器负责回收
1.class BirthDate { 
2.    private int day;  //day是成员变量
3.    private int month; 
4.    private int year;     
5.    public BirthDate(int d, int m, int y) { 
6.        day = d;   //d是局部变量
7.        month = m;   
8.        year = y; 
9.    } 
10.    省略get,set方法……… 
11.}

1.3.3 java中常量简单介绍

  • 十六进制整型常量:以十六进制表示时,需以0x或0X开头,如0xaa,0X9f。
  • 八进制整型常量:八进制必须以0开头,如0123,034。
  • 长整型:             长整型必须以L作结尾,如9L,342L。
  • 浮点数常量:      由于小数常量的默认类型是double型,所以float类型的后面一定要加f(F)。同样带小数的变量默认为double类型。 如:float f;f=1.3f;//必须声明f。
  • 字符常量:         字符型常量需用两个单引号括起来(注意字符串常量是用两个双引号括起来)。Java中的字符占两个字节。

1.4 Java基本类型的“类型转换”

  简单类型数据间的转换,有两种方式:自动转换和强制转换,通常发生在表达式中或方法的参数传递时。

1.4.1 自动转换:是JVM根据条件自动帮助我们转换,可以简单了解一下转换规则。

  当一个较"小"数据与一个较"大"的数据一起运算时,系统将自动将"小"数据转换成"大"数据,再进行运算  。

这些类型由"小"到"大"分别为 (byte,short,char)--int--long--float—double,这里我们所说的"大"与"小",并不是指占用字节的多少,而是指表示值的范围的大小 。所以byte --char--short之间不可以自动转换

1.4.2 强制转换:

 将"大"数据转换为"小"数据时,你必须使用强制类型转换。即你必须采用下面这种语句格式: int n=(int)3.14159/2;可以想象,这种转换肯定可能会导致溢出或精度的下降

  1.  表达式的数据类型自动提升  eg 所有的byte,short,char型的值将被提升为int型;
  2.  包装类和基本类型转换 :实际上Java存在一个自动装箱的机制,他可以自动转换。但是,我们可以用构造器转为包装类;用包装类对象的xxxValue()把包装类转为基本类型
  3.  其它类型间转为字符串:①调用类的串转换方法:X.toString();   ②自动转换:X+"";  ③使用String的方法:String.volueOf(X);
  4.  字符串转为其它类型  ①先转换成相应的封装器实例,再调用对应的方法转换成其它类型 new Double("3.1").doubleValue().或者Double.valueOf("32.1").doubleValue()②静态parseXXX方法String s = "1";byte b = Byte.parseByte( s );
  5. Date类与其它数据类型的相互转换 :整型和Date类之间并不存在直接的对应关系,只是你可以使用int型为分别表示年、月、日、时、分、秒,这样就在两者之间建立了一个对应关系 。具体转换,可能用到format类

1.4.3 备注              

    只有boolean不参与数据类型的转换  

二:String类型

   在实际开发中 String使用非常广泛。于是Java设计者针对String做了非常多的优化来提高效率,这虽然提高了程序的效率,但是在一定程度上也会给我们开发提高了难度,于是在Thinking in Java中单独把String当作一个章节。下面我会从整体上总结一下String,一些具体的方法可以去查询API(Java API

2.1 String创建方式

  new是按照面向对象的标准语法,在内存使用上存在比较大的浪费。所以String对象的创建是不需要new的(这样可以提高效率,但是如果用new创建字符串也不会报错)

 2.1.1在这里,延伸一下,java中创建对象的方式一共存在五种:

  分别是 new 关键字、Class类的 newInstance 方法、Constructor类的 newInstance 方法、String对象的 clone方法、反序列化机制。但是String对象还有一种特殊的创建方式,就是通过使用  或  包裹字符序列

    public static void main(String[] args)
    {
        String s = "Hello World!";//实际上当""的时候java就创建了该对象
        System.out.println(s); 
}

下面的代码详细的对比了java的正常创建形式(“”)和 new的区别  (参照自  深入理解Java:String   ),在这里,我推荐一下  String的原理与用法总结  。该博主图画的还是挺清晰的,一目了然

public static void main(String[] args) {
        String s1 = "abc";
        // ↑ 在字符串池创建了一个对象
        String s2 = "abc";
        // ↑ 字符串pool已经存在对象“abc”(共享),所以创建0个对象,累计创建一个对象
        System.out.println("s1 == s2 : " + (s1 == s2));
        // ↑ true 指向同一个对象,
        System.out.println("s1.equals(s2) : " + (s1.equals(s2)));
        String s3 = new String("abc");
        // ↑ 创建了两个对象,一个存放在字符串池中,一个存在与堆区中;
        // ↑ 还有一个对象引用s3存放在栈中
        String s4 = new String("abc");
        // ↑ 字符串池中已经存在“abc”对象,所以只在堆中创建了一个对象
        System.out.println("s3 == s4 : " + (s3 == s4));
        // ↑false s3和s4栈区的地址不同,指向堆区的不同地址
        System.out.println("s3.equals(s4) : " + (s3.equals(s4)));
        // ↑true s3和s4的值相同
        System.out.println("s1 == s3 : "+(s1==s3)); 
        //↑false 存放的地区多不同,一个栈区,一个堆区 
        System.out.println("s1.equals(s3) : "+(s1.equals(s3))); 
        //↑true  值相同 
        /**
        * 情景三: 
        * 由于常量的值在编译的时候就被确定(优化)了。
        * 在这里,"ab"和"cd"都是常量,因此变量str3的值在编译时就可以确定。
        * 这行代码编译后的效果等同于: String str3 = "abcd";
        */ 
        String str1 = "ab" + "cd";  //1个对象 
        String str11 = "abcd"
        System.out.println("str1 = str11 : "+ (str1 == str11));
        /**
        * 情景四: 
        * 局部变量str2,str3存储的是存储两个拘留字符串对象(intern字符串对象)的地址


        * 第三行代码原理(str2+str3):
        * 运行期JVM首先会在堆中创建一个StringBuilder类,
        * 同时用str2指向的拘留字符串对象完成初始化,
        * 然后调用append方法完成对str3所指向的拘留字符串的合并,
        * 接着调用StringBuilder的toString()方法在堆中创建一个String对象,
        * 最后将刚生成的String对象的堆地址存放在局部变量str4中


        * 而str5存储的是字符串池中"abcd"所对应的拘留字符串对象的地址。
        * str4与str5地址当然不一样了
        * 内存中实际上有五个字符串对象:
        *  三个拘留字符串对象、一个String对象和一个StringBuilder对象。
        */ 
        String str2 = "ab";  //1个对象 
        String str3 = "cd";  //1个对象                                       
        String str4 = str2+str3;                                       
        String str5 = "abcd";   
        System.out.println("str4 = str5 : " + (str4==str5)); // false 
        //↑------------------------------------------------------over 
        /**
        * 情景五:
        *  JAVA编译器对string + 基本类型/常量 是当成常量表达式直接求值来优化的。
        *  运行期的两个string相加,会产生新的对象的,存储在堆(heap)中
        */ 
        String str6 = "b"
        String str7 = "a" + str6; 
        String str67 = "ab"
        System.out.println("str7 = str67 : "+ (str7 == str67)); 
        //↑str6为变量,在运行期才会被解析。 
        final String str8 = "b"
        String str9 = "a" + str8; 
        String str89 = "ab"
        System.out.println("str9 = str89 : "+ (str9 == str89)); 
        //↑str8为常量变量,编译期会被优化 
    }

2.1.2 简单的概括一下:

  用“”创建对象的时候,String对象是放到常量池中,只会创建一个,每次都是先去找一下常量池有没有该字符串

  用 new创建对象,会在队中创建一个对象,然后在栈内创建该对象应用,每次都是新创建

2.2 String类初始化后是不可变的(immutable)

  String类初始化之后不可变,因为java设计者不希望我们方法传参是字符串的时候,方法内修改会影响外边的串,所以采取了一种传递拷贝的方式(也就是传值)

 String ss = "this is the origen String";
 TestString.showString(ss);
public static void showString(String s){
    System.out.println(s);
}

2.2.1 Java中String不可变是怎么一回事

  java中,一旦产生String对象,该对象就不会在发生变化。但是String另一方面的确提供了修改String的方法。这看起来很矛盾,实际上是我们没有仔细的了解那些修改的方法

比如replace(),如果可以看到源码,可以清楚的看到该方法实际上新产生一个字符串,替换操作是针对新的字符串。(下图参考自参考Java进阶01 String类,简单的表示replace()方法调用时

s的变化)

                                  

下边的代码 :我在原字符串的基础上添加了一句话,然后判断他们是否相同(如果是同一个对象修改,==输出结果应该是true)

 String s1 = "我";

s1+="我想在加点东西";
system.out.println(s1 == s2)//输出结果是false

思考一下 "s1指向的对象中的字符串是什么"(我们潜意识的认为s1也会被修改,但是当s2 = "s2"时,实际上s2的引用已经被修改,它和s1没关系了)

String s1 = "s1";
String s2 = s1;
s2 = "s2";//s1指向的对象中的字符串是什么?
System.out.println(s1);//输出结果是s1

再重复一遍,无论是修改字符串的方法还是对字符串赋值,都和普通的对象不同。赋值是让字符串指向一个新的字符串,方法传参是copy一份值,传入进去

  再比如说:String str=”kv”+”ill”+” “+”ans”; 就是有4个字符串常量,首先”kv”和”ill”生成了”kvill”存在内存中,然后”kvill”又和” ” 生成 “kvill “存在内存中,最后又和生成了”kvill ans”;并把这个字符串的地址赋给了str

所以 + 会产生很多临时变量。下文中会说到StringBuilder 来避免这种情况。不过有一种特殊情况。 "ab"+"cd" 在JVM编译后和"abcd"一样

String str1 = "ab" + "cd";  //1个对象  
String str11 = "abcd";   
System.out.println("str1 = str11 : "+ (str1 == str11)); 

2.2.2 Java是怎样做到String的不可变的

在String源码中 ,使用private final char value[]来实现字符串的存储,就是因为final,才说String类型是不可变

 /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

2.3 String的保存位置

   深入一点,我们了解一下String保存的位置(可以参考Java+内存分配及变量存储位置的区别Java中的String类常量池详解

   String常量是保存在常量池中。JVM中的常量池在内存当中是以表的形式存在的, 对于String类型,有一张固定长度的CONSTANT_String_info表用来存储文字字符串值,注意:该表只存储文字字符串值,不存储符号引用。说到这里,对常量池中的字符串值的存储位置应该有一个比较明了的理解了。在程序执行的时候,常量池会储存在Method Area,而不是堆中。常量池中保存着很多String对象; 并且可以被共享使用,因此它提高了效率

  什么是常量池

  常量池指的是在编译期被确定,并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。

除了包含代码中所定义的各种基本类型(如int、long等等)和对象型(如String及数组)的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用。

2.4主要的方法   

  • s.length()                 返回s字符串长度
  • s.charAt(2)                 返回s字符串中下标为2的字符
  • s.substring(0, 4)             返回s字符串中下标0到4的子字符串
  • s.indexOf("Hello")            返回子字符串"Hello"的下标
  • s.startsWith(" ")             判断s是否以空格开始
  • s.endsWith("oo")              判断s是否以"oo"结束
  • s.equals("Good World!")         判断s是否等于"Good World!" ==只能判断字符串是否保存在同一位置。需要使用equals()判断字符串的内容是否相同。
  • s.compareTo("Hello Nerd!")       比较s字符串与"Hello Nerd!"在词典中的顺序, 返回一个整数,如果<0,说明s在"Hello Nerd!"之前  如果>0,说明s在"Hello Nerd!"之后 如果==0,说明s与"Hello Nerd!"相等。
  • s.trim()                   去掉s前后的空格字符串,并返回新的字符串
  • s.toUpperCase()              将s转换为大写字母,并返回新的字符串
  • s.toLowerCase()              将s转换为小写,并返回新的字符串
  • s.replace("World", "Universe")    将"World"替换为"Universe",并返回新的字符串

2.5:简单概括总结String中的细节点

  总体来说,如果你还是对String感到困惑,不如把握住一点就是“ 创建时间” 如果编译期就知道是啥,会丢到常量池.

  1.  单独使用""引号创建的字符串都是常量,编译期就已经确定存储到String Pool中;

  2.  使用new String("")创建的对象会存储到heap中,是运行期新创建的;  

  3.  使用只包含常量的字符串连接符如"aa" + "aa"创建的也是常量,编译期就能确定,已经确定存储到String Pool中;

  4.  使用包含变量的字符串连接符如"aa" + s1创建的对象是运行期才创建的,存储在heap中;

  5.  intern(): String实例调用该方法可以让JVM检查常量池,如果没有实例的value属性对应的字符串序列,就将本实例放入常量池,如果有则返回常量池中相对应的实例的引用而不是当前实例的引用

2.6 StringBuilder 和StringBuffer 和 +

  首先StringBuilder 和StringBuffer区别是 StringBuffer线程安全(存在一堆synchronized)

  其次,我们推荐用StringBuilder 而不是+ ,虽然+号在jvm中本质也是建StringBuilder,但是每s = s+"1";都会引入一个StringBuilder对象

 

  String [] aaa = {"1","2","3"};
  for (String s : aaa) {
            s+="1";//每循环一次,都会产生一个StringBuilder对象
}

 另外:StringBuilder允许我们在声明的时候指定大小,避免我们多次分配缓存  

三:Java引用类型

Java有 5种引用类型(对象类型):类 接口 数组 枚举 标注。

new 的对象会放到java堆中,然后把引用放到栈内,这里不多加叙述

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2017-07/145617.htm

linux
相关资讯       Java数据类型 
本文评论   查看全部评论 (0)
表情: 表情 姓名: 字数

       

评论声明
  • 尊重网上道德,遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
  • 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
  • 本站管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容
  • 本站有权在网站内转载或引用您的评论
  • 参与本评论即表明您已经阅读并接受上述条款