[JAVA] Java 变量、表达式和数据类型详解

一、变量

变量: 表示存储空间，可用来存放某一类型（整数、小数...）的数据，没有固定值，变量值是可变的，可重复使用，也可以用来存储某种类型的未知数据。

变量的特点：

①　占据内存中的一块存储区域；

②　该存储区域有自己的名称（变量名）和类型（数据类型）；

③　可以被重复使用，可以在多处使用;

④　该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化；

Java变量的定义：

1.先声明，再赋值:

int i;
i = 13;

2.声明的同时赋值:

int i = 13；

3.同时声明多个变量：

int i = 13，j = 14，k = 15；

变量的分类: 根据变量在类中定义的位置的不同，把变量分成两大类：

• 成员变量：直接定义在类里的变量，又称为全局变量或者字段，亦或称之为属性。
• 局部变量：变量除了成员变量之外，其他的就是局部变量；局部变量根据定义位置的不同有3种表现形式：方法形参，方法内变量，代码块变量。

变量作用域: 变量的作用范围或者可访问范围，只有作用域内，变量才能被其他程序代码访问。当一个变量被定义时,它的作用域就确定了: 从定义开始到定义所在的花括号结束。

变量使用规则:

1. 变量必须先声明，并且初始化后才能使用；
2. 声明变量必须有数据类型，不同的数据类型在内存中有不同的存储空间；
3. 同一作用域内变量名不能重复定义，且Java对大小写敏感；

常量：程序中固定不变化的值，在Java中常量的生命周期从创建开始，到JVM关闭结束；

字面值常量: 也称字面量，或者直接量，表示直接给出的一个值(可以是整数,小数,true,false等)，比如：整数常量1，2，3，小数常量3.14，布尔常量false，true等；

二、表达式

由数字、运算符、数字分组符号（括号）、常量、变量等能表达一个有意义的结果的排列组合；用运算符号连接的变量/常量可称为表达式。如：

k = i + j;
i - j;

表达式中操作数进行运算得到的最终结果就是表达式的结果，表达式的运算顺序大多和数学一样。

三、数据类型

分类：在Java中数据类型整体上分成两大类:

1.基本数据类型/原生数据类型,共8个：

     整数类型 : byte short int long                    
     小数类型 :  float double

2. 引用数据类型/对象数据类型: 类/接口/数组；

3. 在Java中，整数的默认类型是int，小数的默认类型是double

boolean（布尔）类型：通常用于逻辑运算和程序流程控制(条件选择/循环)，该类型的值只能是true 或 false，表示真或假，false和true是boolean的常量；在Java语法中不可以使用0或非0的整数来代替false和true，注意区分于C语言，C语言是允许这样的；

（特别说明：其实在JVM（Java虚拟机）中对boolean的处理是用0表示false，非0表示true的，但在语法中不允许的。）

默认情况下，布尔类型的值是false；

整数类型: 有byte、short、int、long 这4种类型；

整型常量的四种表示形式：

①　二进制整数：0B或0b开头（Java7的新特性），如：int a = 0B110;

②　八进制整数：要求以0开头，如 int a = 012;

③　十进制整数：如：int a = 17;

④　十六进制整数：要求0X或0x开头，如int a = 0x12;

Java语言的整型常量默认是int型，声明long型变量需要在其后加上‘l’或‘L，因小写的l容易和数字1相混淆，建议使用大写L。

小数类型: 有float、double两种类型；小数类型又称为浮点类型，float表示单精度类型，double表示双精度类型，但是二者都不能表示精确的小数。在精度要求高的系统比如：银行系统，计费系统的高精度计算中，通常会使用BigDecimal类型。

Java的浮点类型常量有两种表现形式：

• 十进制形式： 例如：3.14 ，168.0， 0.618
• 科学计数法形式： 例如：3.14e2， 3.14E2， 1000E-2 ，科学计数法表达式返回的结果是double类型；这里的e/E 表示10，即 3.14e2 = 3.14 x 10^2。

默认情况下,一个浮点类型的字面量默认是double类型.若要声明一个常量为float型，则需在常量后加上f 或 F，double常量后面的D或d可省略。

注意：Java里只有浮点型的变量才可以接受科学计算式结果。

字符类型(char): 字符,字母和符号；char类型：表示16位的无符号整数或者Unicode字符，Java对字符采用Unicode字符编码。

Unicode收集了世界上所有语言文字中的符号，是一种跨平台的编码方式，Java的字符占两个字节，可以表示一个汉字。

什么是编码呢？由于计算机只能表示0和1两个数，于是人们做规定使用一个数字去表示一个特定的字符，比如a使用97表示。于是诞生了ASCII（美国信息交互标准编码）、Unicode这样的字符编码；char数据类型前256个字符和ASCII（美国信息交互标准编码）码中的字符重复。

char常量有3种表示形式：

①　使用单个字符来指定字符常量，用单引号括起来，格式如：'◆'、'A'，'a'；

char c = 'A';

②　作为十进制整数数值使用，但是数据范围在[0，65535]，格式如：97，不过打印出来的值是ASCII码表中对应的的符号：a。

char c = 97;

③　和②一样，但这里表示的是16进制的数值，格式如：'\\uX'，X表示16进制整数；如：97的16进制是61。那么表示为‘\\u0061’打印出来也是a。

char c = '\\u0061';

所以可以说char本质上也是整型，但数据范围在0 ~ 65535.

引用类型：除了8种基本数据类型，其他所有类型都是引用数据类型，包括类、接口、数组。引用数据类型默认初始值都是null；字符串String其实是一个类，不属于基本数据类型，就不在这里讲了，后期会单独为String单独介绍。

四、数据类型转换

溢出：当要表示的数据超出数据类型的临界范围时，称为溢出。溢出情况发生时程序并没有做数据范围检查处理，此时会出现数据紊乱情况。看如下的：演示

int最大值是：2147483647，如果对 2147483647 + 1 结果会是多少呢？

计算结果变成了最小值-2147483648，不是我们预料中的2147483648；，可以把数据类型看做一个容器，把数据看做要往容器中存放的物品，比如水，水装满了就会溢出，想装更多的水，就得使用更大的容器，这样就比较好理解了；所以在使用中，要为数据选择合适的数据类型，发生避免溢出这样的错误。

数据类型转换：把数据从一种类型转换到另一种类型，比如：从int到long，在8大基本数据类型中，boolean不参与转换，因为boolean不属于数值类型。转换规则如下：

自动类型转换，也称为“隐式类型转换， 当把小数据范围类型的数值或变量赋给另一个大数据范围类型变量，系统可以完成自动类型转型。这好比把装一斤水容器里的水倒进可以装两斤水的容器里一样。一般的，我们会直接把byte,short,char直接赋值给int类型。

当一个算术表达式中包含多个基本数据类型(boolean除外)的值时，整个算术表达式的数据类型将在数据运算时出现类型自动提升，其规则是：所有的byte、short、char类型被自动提升到int类型；整个表达式的最终结果类型被提升到表达式中类型最高的类型；

已有变量如下：
short s = 10;
byte a = 2;
int i = 5;
float f = 10.0F;
double d = 35.0;
判断该表达式的结果类型:  (s / a) -(f / s) - (d + i)

下图便是详细运行过程：

完结。老夫虽不正经，但老夫一身的才华