Java-Java 語言基礎(2)

Java語言基礎-2

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(五)Java基本資料型別

(六)Java參考資料型別

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(五)Java基本資料型別：

Java資料型別分為基本資料型態(Primitive Type)和參考資料型態(Reference Type)兩種。我們先看變數在記憶體中是如何被儲存的。

一般記憶體中(RAM, Random-Access Memory)有Global、Stack與Heap三個儲存空間，我們來看要如何在記憶體中儲存Java的變數資料，如下說明：

l   Global-儲存媒體：存放著被宣告為static的類別成員變數。在這空間內存放的類別成員變數將是屬於這個類別的，也是Java程式在執行期間一直被維護的資料，不會因為存取它的物件更動(另外建立出一個新物件)而配置一個新的static成員變數供該物件存取。

l   Stack-儲存媒體：存放Java中宣告為基本資料型態的變數內容或物件變數的參考內容值(object reference variable)的地方。當新的宣告產生時，stack將有指標直接指向該變數，所以存取該變數資料內容時速度較快。也就是說，在stack中是利用指標的來回移動指向該變數，以幫助程式能快速存取該變數的內容值。

l   Heap-儲存媒體：存放被宣告為參考資料型態的物件實體，但該物件的參考內容值(object reference variable)是存放在stack中。當你宣告了一個參考資料型別(Reference Type)物件並用new這個關鍵字產生此物件實體，物件參考值將會存在記憶體的stack中，新建立(new)的物件實體則在記憶體中的heap中配置一塊新區域存放，同時在stack中的物件參考值也將會指向heap中的物件實體。一般來說，在heap中儲存的資料沒有一定限制，但盲目與不當使用容易造成記憶體空間與存取時間的浪費。

1.記憶體中的存放位置：宣告基本資料型態是在記憶體stack中直接存放變數內容。int I =100，記憶體中stack直接存100。

2.基本資料型別分類：

資料類別	資料型態	位元組數(bytes)	位元數(bits)	資料範圍	初始值
字元	char	2	16	0~65535
整數	byte	1	8	-128-127	0
	short	2	16	-32768~32767	0
	int	4	32	-2(31次方)~2(31次方)-1	0
	long	8	64		0L
浮點數	float	4	32	-3.4E+38~3.4E+38	0.0F
	double	8	64	-1.7E+308~1.7E+308	0.0D
布林值	boolean	1	8	true false	false

類別變數與物件變數若宣告為基本資料型態，系統會給定初始值，區域變數則不會給定初始值。整數的預設資料型態是int，浮點數預設的資料型態是double。

3.字元：Java編碼方式為Unicode(可參考電腦編碼系統)，char型態可以存放單一字元變數，存的資料是以單引號表示。

char c1 = ‘A’;               

char c2 = ‘中’;              可以放中文字

char c5 = 65;               指的是ASCII(65) à A

char myArray[];         字元陣列宣告

char n =’\0’;                 宣告一個空字元

char的單一個別圈住符號是用‘  ‘單引號，而String字串圈住符號則是用”  ”雙引號。

4.整數：可分為byte、short、int與long。

byte b1 = ‘A’                //b1=65，因為A字元所以系統將自動指派65

byte b2 = 255;            //Compile error 超過byte資料範圍。

5.基本資料型別的資料轉換：

int   i = 1;                      //合法，整數的hard-coded預設是int資料型別。

double d;                      //合法，浮點數的hard-coded預設是double資料型別。

d = i;                                //將i變數內容指派給d，合法

i = d;                                //不合法，程式需要做Explicit Casting(強行轉換)，系統不自動轉換。

i = (int)d;            //將d變數的內容值經過手動EC後指派給i，合法。

float f;                  //合法。

f = 2.5;                  //不合法，hard-coded預設是double。

f = (float)2.5;    //經過手動EC後指派給f，合法。

f = 2.5f;                //透過F或f特定轉型字元直接轉型成float，合法。

(六)Java參考資料型別：在Java語言中基本資料型態以外的資料型別都是參考資料型別(reference type)。

1.記憶體中的存放位置：參考資料型別的實體會以物件的方式儲存在heap中，而stack裡面存放的是該物件的參照位置（如0xabcd），並且被該物件變數所指向(參照)。

2.一維陣列與字串：

l   陣列指的是一連串資料或物件，在Java語言中同一個陣列只能存放相同資料型態的資料。

l   不論是基本資料型態或類別型態的資料，皆可宣告成陣列。

l   在陣列中 [ ] 代表的是索引運算子(indexing operator)，用來指向陣列物件中每個元素的位置，或者是物件陣列宣告的長度。

System.out.println(args[0]);    //代表螢幕上列印出args陣列中第一個元素內容值。

int[ ] i = new int[10];                    //代表宣告一個int陣列其長度為10，維度是從[0~9]。

(1)基本資料型態陣列宣告：

int  i  [ ];

int  [ ]  i;

int  [ ]i;

(2)類別型態陣列宣告：

String  s[ ];

String  [ ]  s;

String  [ ]s;

[ ]不可放於資料型態的右邊：[ ] String s;à這是錯誤的。

宣告陣列時，可利用new這關鍵字來產生陣列實體，例如，int [] i = new int[5]。new運算子會傳回一個參考，用來指向物件變數的實體，並為該物件在記憶體中配置一個實體的空間。

陣列初始值為0。

(3)一維陣列直接給定預設內容值的宣告方式：

int [] i = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};

int [] j = {1, 2, 3, 4, 5};

int [] k = new int[5] {1, 2, 3, 4, 5};                 //不合法的陣列初始值宣告。

Object o = new int[10];                                   //可以將陣列宣告成Object型態。

(4)Java中的String字串基本上就是char陣列。

String：

l   是一個類別。

l   使用雙引號””。

l   內容值是不可變。

           char c1 = ‘A’;

           char c2 = ‘A;   //àc1 == c2時會回傳true。

           String s1 = new String(“Java”);

           String s2 = new String(“Java”); //às1 == s2 回傳值為false。

因為各自會在heap中擷取一塊記憶體空間來存放字串內容，因為是各自擷取，所以該變數在stack內容也會不同。

l   如何比較字串實際內容值：可以寫成s1.equals(s2);，字串實際內容比對，true。

l   為提升String的使用效率，在heap中為String物件建造一個虛擬的String pool來存放String。

String s3 = “JAVA”;

String s4 = “JAVA”;  //às3 == s4 會回傳 true。字串物件是共用的。

l   字串內容是不可變的：當字串已在記憶體中被建立出來，該記憶體中的字串內容就不被允許被變更。

String s = “Java”;

s = s+”SCJP”;

System.out.print(s);  //à仍會印出JavaSCJP，但在記憶體中另開一塊新空間存放新字串。

l   陣列的長度與字串長度：

           (a)

                     int [] i = new int[10];

                     int len = i.length;  //len = 10

           (b)

                     String s = “PCSCHOOL”;

                     int len = s.length();  //len = 8;

(5)多維陣列：在Java中多維陣列，就是陣列中的陣列。因此在多維陣列中，每一個維度(陣列大小)可以不相同。可分為對稱陣列與非對稱陣列。

 a.對稱型陣列(Rectangular)：

           //這是一個3X3的二維陣列

           int mInt [][] = new int[3][3];

           int [] mInt[] = new int[3][3];

           int [][]mInt = new int[3][3];

           //這是一個2X3

           int mInt[][] = new [2][3];         //àmInt[0][0].[0][1].[0][2]、mInt[1][0].[1][1].[1][2];

           //這是一個2X3X5三維陣列

           int mInt [] [] [] = new [2][3][5];

 b.非對稱型陣列(Non-Rectangular)：

           int m [] [] = new int [2][];  //àm[0]、m[1]

           m[0] = new int[3];   //àm[0][0]、m[0][1]、m[0][2]

           m[1] = new int[1];   //àm[1][0]

 c.多維陣列的初始化內容宣告：

           int mutiInt[ ][ ] = { {1, 2}, {1, 2, 3} };

 d.陣列的宣告式從左至右方式來初始陣列大小：

           int [] [] m1 = new int [2][]; //合法

           int [] [] m2 = new int [][3]; //不合法