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。

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)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。

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。

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。

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

Integer 缓存池实现:

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。