Java面试题系列：Java数据类型及类型转换

对于初级或部分中级Java程序员来说，关于Java数据类型的面试题是属于比较高频的一个考点，关于数据类型的面试题及笔试题还是比较多的。

一. Java数据类型

1. 概述

Java语言是静态类型的(statical typed)，也就是说所有变量和表达式的类型在编译时就已经完全确定了。由于是statical typed，也就导致了Java语言是强类型(Strong typed)的。强类型则意味着每个变量都属于某一种类型，每个表达式也都属于某一种类型，并且每种类型都是严格定义的。

而数据类型则限制了该变量可以存储哪些值，表达式最终产生什么值，同时限制了这些值可以进行的操作类型以及操作的具体方式。所有的赋值操作，无论是显式的还是在方法调用中通过参数传递的，都要进行类型的兼容性检查。

2. Java数据类型

Java的数据类型总体上分为两大类，基本类型和引用类型！

2.1 基本类型(primitive type)

基本类型包括数值类型(numeric types)和布尔类型(boolean)。数值类型又分为整型(integer types)和浮点型(floating-point type)，其中整型有5种：byte、short、int、long、char(char本质上是一种特殊的int)；而浮点类型则包括float和double。

布尔类型的值只有2个，也就是true和false。

所有的基本类型都直接包含值(directly contain value)。

2.2 引用类型(reference type)

Java有 6种 引用类型(对象类型)：类、接口、数组、枚举、注解和null对象。

其中null是一种特殊的type，但是你不能声明一个变量为null的类型，null type的唯一取值就是null。null可以赋值给任意的引用类型或者转化成任意的引用类型。在实践中，一般把null当做字面值(literal)，这个字面值可是是任意的引用类型。

3. 基本类型取值范围

4. 引用类型间转换规则

子类能直接转换为父类 或 接口类型；父类转换为子类要强制类型转换；且在运行时若实际不是对应的对象，会抛出ClassCastException运行时异常；

二. Java类型转换

在Java中将一种类型的值赋给另一种类型是很常见的，其中boolean类型与所有其他7种类型都不能进行转换，这一点很明确。对于其他7中数值类型，它们之间都可以进行转换，但是可能会存在精度损失或者其他一些变化

1. 类型转换方式

1.1 自动转换(隐式转换)

自动转换时发生扩宽(widening conversion)，因为较大的类型（如int）要保存较小的类型（如byte），内存总是足够的，不需要强制转换。无需任何操作。

自动类型转换特点: (1).两种类型是彼此兼容的；(2).转换后的目标类型占的空间范围一定要大于被转化的源类型; (3).由低字节向高字节自动转换(图中黑线表示无数据丢失的自动数据转换，红线表示转换中可能发生精度丢失)。

1.2 强制转换(显式转换)：需要显式转换，也就是需要使用转换操作符。

如果要把大的转成小的，或者在short与char之间进行转换，就必须强制转换，也被称作缩小转换（narrowing conversion）,因为必须显式地使数值更小以适应目标类型。强制转换采用转换操作符（）。严格地说，将byte转为char不属于narrowing conversion），因为从byte到char的过程其实是byte-->int-->char，所以widening和narrowing都有。强制转换除了可能的精度损失外，还可能使模（overall magnitude）发生变化。

将容纳更多信息的数据类型转换成一个容量更小的数据类型，可能存在精度损失的风险，编译器要求程序员进行强制类型转换。而在强制转换过程中可能会发生数据溢出，必须警惕。例如 int a=(int)3.14;

1.3 7种类型按范围排序

byte <（short=char）< int < long < float < double

如果从小转换到大，可以自动完成类型转换，而从大到小，必须强制转换。short和char两种相同类型也必须强制转换。

7中基本类型转换总结如下图：

三. 类型转换面试题

short s = 1; s = s + 1;有没有问题?如果有怎么解决?short s = 1; s += 1;有没有问题?如果有怎么解决?

1) 对于short s1=1;s1=s1+1来说，在s1+1运算时会自动提升表达式的类型为int，那么将int赋予给short类型的变量s1会出现类型转换错误。

2) 对于short s1=1;s1+=1来说 +=是java语言规定的运算符，java编译器会对它进行特殊处理，因此可以正确编译。

2. char类型变量能不能储存一个中文的汉字，为什么？

char类型变量是用来储存Unicode编码的字符的，unicode字符集包含了汉字，所以char类型当然可以存储汉字的，还有一种特殊情况就是某个生僻字没有包含在unicode编码字符集中，那么就char类型就不能存储该生僻字。

3. Integer和int的区别

int是java的8种内置的原始数据类型。Java为每个原始类型都提供了一个封装类，Integer就是int的封装类，int变量的默认值为0，Integer变量的默认值为null。

Integer类内提供了一些关于整数操作的一些方法，例如上文用到的表示整数的最大值和最小值。

4. switch语句能否作用在byte上，能否作用在long上，能否作用在string上？

byte的存储范围小于int，可以向int类型进行隐式转换，所以switch可以作用在byte上；

long的存储范围大于int，不能向int进行隐式转换，只能强制转换，所以switch不可以作用在long上；

switch()变量类型只能是int、short、char、byte和enum类型；

case后面只能是常量，可以是运算表达式，但一定要符合正确的类型。不能是变量，即便变量在之前进行了赋值，JVM依然会报错。

string在1.7版本之前不可以，1.7版本之后switch就可以作用在string上了。

5. float f1 = (float)11.11; float f2 = 11.11f; 这两种定义数据有什么不同吗？

f1其实是通过一个double类型转换过来的。而f2本身就是一个float类型。

6. byte b1=3, b2=4 , b ; b=b1+b2 ; b=3+4 ; 哪句是编译失败的呢？为什么呢？

b = b1 + b2;会编译失败

因为当是变量相加时，会首先看类型，最终把结果赋值的也会考虑类型问题。

常量相加，首先是先做加法，然后看结果是否在赋值的数据类型范围内，如果不是，才会报错。

通过反编译工具也会发现上面的代码、会直接被编译为(.class)

byte b1 = 3 , b2 = 4 , b ;

b = 7 ;

7. byte b = 130;有没有问题?如果我想让赋值正确，可以怎么做?结果是多少呢?

我们要想知道结果是什么，就应该知道是如何进行计算的。而我们又知道计算机中数据的运算都是补码进行的，显示给我们的是原码转换为十进制的数字。那我们要得到补码，首先要计算出数据的二进制。

获取130这个数据的二进制。00000000 00000000 00000000 10000010这是130的原码，也是反码，还是补码。做截取操作，截成byte类型的了。10000010这个结果是补码。已知补码求原码。

byte b= (byte)130;//强制转换

System.out.pringln(b);//-126

对应我们看见的十进制就是-126

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