Java 入門指南 V2.00 - 單元 3 - 基本資料型態、物件與參考

Java 中的變數 (variable) 有兩種，一種是基本資料型態 (primitive data type) ，另一種則是對物件 (object) 的參考 (reference)

基本資料型態共有八種，如下表

型態類型	關鍵字	位元數	範圍
整數	byte	8	-128 ～ 127
整數	short	16	-32768 ～ 32767
整數	int	32	-2147483648 ～ 2147483647
整數	long	64	-9223372036854775808 ～ 9223372036854775807
浮點數	float	32	依據 IEEE 754 標準
浮點數	double	64	依據 IEEE 754 標準
布林值	boolean	1	true, flase
字元	char	16	'\u0000' - '\uffff'

依資料所佔位元數的不同，整數有四種，浮點數有兩種，另外布林值與字元各一種。一般來說，資料型態所佔據的位元數越多，可表示的數字範圍也越大。字面常數 (literal) 也就是程式中直接寫出來的數值 (value) ，以下表示布林值 (Boolean value) 、字元 (character) 、整數 (integer) 與浮點數 (floating-point number) 的字面常數

	boolean a = true;
	char b ='2';
	int c = 2;
	double d = 2.0;

宣告 (declare) 布林型態的變數 (variable) 使用關鍵字 (keyword) boolean ， true 為布林值的字面常數，表示邏輯上的真，布林型態的另一個字面常數為 false ，表示邏輯上的假。

字元型態則使用關鍵字 char ，由於 Java 直接支援 Unicode 編碼，因此任何 Unicode 字元都可以當作字元型態的的字面常數。字元型態的字面常數為單引號圍起來的單一字元，或是單引號圍起來，反斜線加上四位的十六位元數字，例如

	char e = '\u0061'; // 小寫英文字母 a
	char f = '\u0032'; // 阿拉伯數字 2
	char g = '\u002E'; // 英文句點 .
	char h = '\u0025'; // 百分比符號 %

反斜線加上特定英文小寫字母表示跳脫字元，用來表示一些不可見字元，例如

	char i = '\n'; // 新行符號
	char j = '\t'; // tab 鍵
	char k = '\a'; // 響鈴
	char l = '\"'; // 雙引號

整數型態共有四種，一般來講，最常使用的是 int 型態，沒有特別指定的整數字面常數也會是 int 型態，而 long 型態又被稱為長整數，字面常數須加上英文字母 L 或 l 的字尾，如

	long m = 220L; // 長整數 220
	long n = 220l; // 長整數 220

浮點數型態有兩種，最常使用的是 double 型態，沒有特別指定的浮點數字面常數也會是 double 型態，若是需要使用 float 型態的浮點數，需要在字面常數加上 F 或 f 的字尾，如

	float o = 22.0F; // 浮點數 22.0
	float p = 22.0f; // 浮點數 22.0

除了以上八種基本資料型態之外，其餘的變數都是指向物件的參考，可以想像變數本身就是容器，基本資料型態所含的數值大小可以直接裝進變數之中，但是物件太大，塞不進變數裡頭，因此物件變數裡所裝的是對物件的連結，也就是參考。

例如 Demo.java 中

001	// 宣告類別名稱
002	public class Demo {
003	// 宣告 main() 方法
004	public static void main(String[] args) {
005	// 建立 Object 型態的物件
006	Object o = new Object();
007
008	// 於命令列印出訊息
009	System.out.println();
010	System.out.println(o.toString());
011	System.out.println("程式執行結束");
012	System.out.println();
013	}
014	}
015
016	/* 檔名： Demo.java
017	作者： Kaiching Chang
018	時間： September, 2014  */

第 6 行，變數 o 為對 Object 型態物件的參考

006	Object o = new Object();

建立物件須使用關鍵字 new ，以及物件的建構子 (constructor) 。建構子類似物件的方法 (method) ，用來專門建立物件之用。一旦物件建立之後，物件就會包含許多屬性 (field) 與方法。

Object 型態的物件為 Java 所有物件之母，這是說， Java 中所有物件都繼承 (inherit) 自 Object 。繼承 (inheritance) 是物件導向程式語言 (object-oriented programming language) 中的一項重要特性，使類別 (class) 可以衍生自其他類別，子類別 (subclass) 可以擁有父類別 (superclass) 的特性。

繼承的英文原文為 inherit ，中文意思泛指從什麼得到什麼，生物學上的遺傳也是用這個詞。

由於 Object 型態為物件之母，因此 Object 型態的方法，也都會被 Java 中所有物件所繼承

回傳型態	名稱	功能
Object	o.clone()	複製回傳 o 本身的拷貝
boolean	o.equals(Object obj)	判斷 obj 是否與 o 相同
void	o.finalize()	呼叫資源回收者檢查此物件是否應該被回收
Class<?>	o.getClass()	回傳類別名稱
int	o.hashCode()	回傳物件的雜湊碼
void	o.notify()	喚醒等待中的單一執行緒 (thread)
void	o.notifyAll()	喚醒等待中的所有執行緒
String	o.toString()	回傳物件的字串表達形式
void	o.wait()	使 o 的執行緒進行等待
void	o.wait(long timeout)	使 o 的執行緒進行等待
void	o.wait(long timeout, int nanos)	使 o 的執行緒進行等待

有沒有看到，光是 Object 裡頭就有這麼多東東，所以變數裝的下對物件的參考，裝不了整個物件 :)

有一個特別的字面常數 null ，一旦物件的參考變數指向 null ，就表示參考變數失去對這個原本物件的連結，如果沒有其他的變數指向這個物件，這個物件就會被資源回收者 (garbage collector) 進行資源回收，好挪出記憶體空間，給其他程式利用。

另有一個特別的物件，說是特別其實也是太常使用了，就是字串 (string) 。程式中經常處理大量的字串工作，因此字串有專門的字面常數表示方法，也就是用雙引號圍起來的內容就是字串，例如

	String q = "There is no spoon.";
	String r = "偷得浮生半日閒";

Demo.java 中的 o.toString() ，就是回傳 o 的字串表達形式，也就是一個字串物件。其他 println() 的參數都需要用到字串，我們直接提供字串的字面常數。

從 a 到 r 都是變數，變數取名有一定的規範，接下來，我們來看看變數命名規則吧！

中英文術語對照

變數	variable
基本資料型態	primitive data type
物件	object
參考	reference
字面常數	literal
數值	value
布林值	Boolean value
字元	character
整數	integer
浮點數	floating-point number
宣告	declare
變數	variable
關鍵字	keyword
建構子	constructor
方法	method
屬性	field
繼承	inherit
繼承	inheritance
物件導向程式語言	object-oriented programming language
類別	class
子類別	subclass
父類別	superclass
執行緒	thread
資源回收者	garbage collector
字串	string

重點整理

1. Java 的變數有兩種，基本資料型態直接存在變數之中，物件在變數裡儲存的是參考。
2. 基本資料型態有八種，可分為整數、浮點數、布林值及字元等四大類。
3. 整數型態使用關鍵字 byte 、 short 、 int 及 long ，依所佔位元數有不同的數字儲存範圍，程式中直接寫出來的數字為 int 型態。
4. 浮點數型態使用關鍵字 float 及 double ，依所佔位元數有不同的數字儲存範圍，程式中直接寫出來帶有小數點的數字為 double 型態。
5. 布林型態使用關鍵字 boolean ，字面常數為 true 及 false 。
6. 字元型態使用關鍵字 char ，字面常數為單引號圍起來的單一字母或符號。
7. 跳脫字元為一些不可見字元，由反斜線開始加上特定的英文字母或符號。
8. 物件有屬性及方法，屬性為物件專屬的變數，方法則是執行特定的工作， Java 中所有物件都繼承自 Object 型態。
9. null 是種特別的字面常數，表示什麼都沒有。
10. 字串是處理文字符號的物件，字面常數為雙引號圍起來的內容。

問題與討論

1. 為什麼變數要分成基本資料型態與參考兩種？不能都是物件嗎？
2. 基本資料型態有哪八種？
3. 字元跟字串有什麼不同？
4. 為什麼要有 null ？ null 在程式中的用途為何？

the end