Типы данных Java – Введение

Прежде всего, важно уяснить, что Java — строго типизированный язык. Действительно, в определенной степени безопасность и надежность Java-программ обусловлена именно этим обстоятельством. Давайте разберемся, что это означает. Во-первых, каждая переменная обладает типом, каждое выражение имеет тип, и каждый тип строго определен. Во-вторых, все присваивания, как явные, так и посредством передачи параметров в вызовах методов, проверяются на соответствие типов. В Java отсутствуют какие-либо средства автоматического приведения или преобразования конфликтующих типов, как это имеет место в некоторых языках. Компилятор Java проверяет все выражения и параметры на предмет совместимости типов. Любые несоответствия типов являются ошибками, которые должны быть исправлены до завершения компиляции класса.

Типы данных в языке Java, делятся на две группы: примитивные типы (primitive types) и ссылочные типы (reference types).

Существует так же специальный тип данных – null. Переменную этого типа создать не возможно, но можно присвоить значение null (только) ссылочному типу данных.

Примитивные типы данных Java
Существует восемь примитивных типов данных в Java:

• Числовые данные (numeric types)
  Целые типы (integral types) – byte, short, int, long, char
  Вещественные типы (floating-point types) – float, double
• Логический тип – boolean

Примитивные типы хранят значение.

Ссылочные типы данных Java
Существует четыре типа ссылочных данных в Java:

• Классы (class types)
• Интерфейсы (interface types)
• Переменные типов (type variables)
• Массивы (array types)

Ссылочные типы хранят ссылку на объект, или же тип данных null, то есть нулевую (пустую) ссылку.

Так же существует очень много программистских мифов и фольклорных данных, которые по разному классифицируют принадлежность всех вышеперечисленных типов. Иногда, к примеру, тип char выделают в отельный тип, так как он представляет символы, но как вы можете убедится сами из оригинальной документации по Java – это не так. Char (символьный тип), в оригинальной документации, относят к целым типам данных, потому что над ними можно выполнять все те же самые операции, что и над обычными числовыми типами. Так же, почему то, очень часто пропускают типизированные переменные и в ссылочных типах указывать только три оставшихся. Или выделяют enum в отдельный тип ссылочных данных, хотя он относится к классам, так же поступают иногда и с классом String – выделяют его в отельный вид ссылочных данных, хотя это тоже класс. Все это тайна покрытая мраком, но свет изначальной документации выведет нас к истине!

На этом лирическое отступление закончим и зафиксируем знания о типах данных Java запомнив простую диаграмму приведенную ниже.



Если вы были внимательны, то заметили, что я подсветил желтым, чем отличаются примитивные типы данных от ссылочных. Это конечно не единственное различие, но самое основное. Еще раз повторюсь, что В Java все является объектом, за исключением примитивных типов. Так вот, примитивные типы передаются по значению, а ссылочные по ссылке. Масло масленное.

Чтобы разобраться с этим надо рассмотреть пример. И тут без объектов и классов опять не обойтись. Но сейчас мы упомянем ссылочные типы, только чтобы на их примере понять чем от них отличаются примитивные типы.

Приведу простую программу для демонстрации это принципиальной разницы:



А теперь приведу вывод этой программы в консоли Eclipse



Ключевые строки в листинге это 10, 12, 20 и 23. Как видим в строке 10 мы присвоили j то же значение что и i. И далее инкрементировали j. Затем вывели результат. Как видим i и j имеют разные значения. А вот с классом Dog, который является ссылочным типом данных все уже не так. В 20 строке мы присвоили экземпляру thatDog значение экземпляра thisDog, затем вывели результат, который показал одинаковые значения для обоих экземпляров, что не удивительно. Затем для экземпляра thatDog в 23 строке мы поменяли имя и снова вывели результат. И опять нам показали одинаковые значения. Это произошло потому, что ссылочные типы данных хранят не значение, а ссылку на объект и в данном случае происходит присвоение ссылки, а не значения. Таким образом оба экземпляра thisDog и thatDog указывают на один и тот же объект в памяти.

Может сейчас это все и не понятно, но в голове должно отложится и со временем все прояснится. Чтобы чуть более прояснить это, чуть чуть изменим программу и покажем что же на самом деле храниться в экземплярах thisDog и thatDog.



Я добавил строки 22 и 28, которые будут выводить значение того что реально хранится в объектах thisDog и thatDog. И вот вывод на консоль Eclipse:



Как видим и thisDog и thatDog хранят один и тот же указатель на область в памяти где располагается экземпляр класса Dog.

Ну и чтобы все стало еще чуть более понятней приведу исходник класса Dog:



Ну и коль уж заговорили о памяти то можно упомянуть, что переменные примитивных типов хранятся в стеке, который гораздо быстрее кучи, в которой хранятся объекты.

Так же, в какой-то мере, к типам данных можно отнести тип данных void. Переменную этого типа создать нельзя, так как этот тип используется только для того, чтобы обозначать методы классов которые ни чего не возвращают.