# 02 Java 数据类型

## 基本类型

Java 中有 8 种基本数据类型，分为三大类：

* 字符型：char
* 布尔型：boolean
* 数值型：
  * 整型：byte、short、int、long
  * 浮点型：float、double

| 数据类型    | 默认值     | 位数 | 包装类型      |
| ------- | ------- | -- | --------- |
| char    | 'u0000' | 16 | Character |
| boolean | false   | \~ | Boolean   |
| byte    | 0       | 8  | Byte      |
| short   | 0       | 16 | Short     |
| int     | 0       | 32 | Integer   |
| long    | 0L      | 64 | Long      |
| float   | 0.0f    | 32 | Float     |
| double  | 0.0d    | 64 | Double    |

boolean 只有两个值：true、false，可以使用 1 bit 来存储，但是具体大小没有明确规定。JVM 会在编译时期将 boolean 类型的数据转换为 int，使用 1 来表示 true，0 表示 false。JVM 支持 boolean 数组，但是是通过读写 byte 数组来实现的。

## 包装类型

基本类型都有对应的包装类型，基本类型与其对应的包装类型之间的赋值使用自动装箱与拆箱完成。

```java
Integer x = 2;     // 装箱 调用了 Integer.valueOf(2)
int y = x;         // 拆箱 调用了 X.intValue()
```

## 缓存池

`new Integer(123)` 与 `Integer.valueOf(123)` 的区别在于：

* `new Integer(123)` 每次都会新建一个对象；
* `Integer.valueOf(123)` 会使用缓存池中的对象，多次调用会取得同一个对象的引用。

```java
Integer x = new Integer(123);
Integer y = new Integer(123);
System.out.println(x == y);    // false
Integer z = Integer.valueOf(123);
Integer k = Integer.valueOf(123);
System.out.println(z == k);   // true
```

`valueOf()` 方法的实现比较简单，就是先判断值是否在缓存池中，如果在的话就直接返回缓存池的内容。

```java
public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}
```

在 Java 8 中，Integer 缓存池的大小默认为 -128\~127。

编译器会在自动装箱过程调用 `valueOf()` 方法，因此多个值相同且值在缓存池范围内的 Integer 实例使用自动装箱来创建，那么就会引用相同的对象。

```java
Integer m = 123;
Integer n = 123;
System.out.println(m == n); // true
```

Integer 缓存池实现：

```java
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];

static {
    // high value may be configured by property
    int h = 127;
    String integerCacheHighPropValue =
        sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
    if (integerCacheHighPropValue != null) {
        try {
            int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
            i = Math.max(i, 127);
            // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
            h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
        } catch( NumberFormatException nfe) {
            // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
        }
    }
    high = h;

    cache = new Integer[(high - low) + 1];
    int j = low;
    for(int k = 0; k < cache.length; k++)
        cache[k] = new Integer(j++);

    // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
    assert IntegerCache.high >= 127;
}
```

基本类型对应的缓冲池如下：

* boolean values true and false
* all byte values
* short values between -128 and 127
* int values between -128 and 127
* char in the range \u0000 to \u007F

在使用这些基本类型对应的包装类型时，如果该数值范围在缓冲池范围内，就可以直接使用缓冲池中的对象。

在 jdk 1.8 所有的数值类缓冲池中，Integer 的缓冲池 IntegerCache 很特殊，这个缓冲池的下界是 -128，上界默认是 127，但是这个上界是可调的，在启动 jvm 的时候，通过 `-XX:AutoBoxCacheMax=<size>` 来指定这个缓冲池的大小，该选项在 JVM 初始化的时候会设定一个名为 `java.lang.IntegerCache.high` 系统属性，然后 IntegerCache 初始化的时候就会读取该系统属性来决定上界。