Java類型簡介

Java語言是一門靜態類型語言，即在編程時就需要定義變數的類型。Java類型系統是Java程序設計中的重要組成部分。在Java中，變數可以聲明為基本類型或引用類型，每個類型都有自己的特點和使用場景。在本文中，我們將詳細介紹Java類型的各個方面。

一、基本類型

Java中的基本類型是指Java語言本身提供的類型，它們是在Java虛擬機中直接實現的，包括整型、浮點型、字元型和布爾型。

整型包括byte、short、int和long，分別表示1位元組、2位元組、4位元組和8位元組的整數。浮點型包括float和double，分別表示單精度和雙精度浮點數。字元型char表示一個16位的Unicode字元。布爾型boolean只有兩個取值，true和false。

基本類型的定義方式如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        double b = 3.14;
        char c = 'a';
        boolean d = true;
    }
}

二、引用類型

Java中的引用類型是指非基本類型，也稱為對象類型。它們是通過類或介面定義的，而不是在語言本身中直接預定義的。在使用對象之前，需要先通過new關鍵字創建對象。

Java中最重要的引用類型是類類型。類是Java中的基本組件，可以看作是一組數據和方法的封裝。一個類可以創建多個對象，每個對象都有自己的數據和方法。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void getInfo() {
        System.out.println("My name is " + name + ", I'm " + age + " years old.");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("Alice", 20);
        Person p2 = new Person("Bob", 21);
        p1.getInfo();
        p2.getInfo();
    }
}

除了類類型，Java還提供了介面類型、數組類型和枚舉類型等引用類型。

三、類型轉換

在Java中，變數的類型有時需要進行轉換。如果要將一個基本類型的變數轉換為另一種基本類型，可以使用強制類型轉換。如果要將一個引用類型的變數轉換為另一種引用類型，需要使用類型轉換運算符instanceof來首先檢查是否可以進行類型轉換，然後使用強制類型轉換。如果要將一個基本類型的變數和一個引用類型的變數相互轉換，可以使用包裝類。

強制類型轉換方式如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        double b = (double) a;
        System.out.println(b);
    }
}

類型轉換運算符instanceof使用如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = "Hello";
        if (obj instanceof String) {
            String str = (String) obj;
            System.out.println(str.toUpperCase());
        }
    }
}

基本類型和引用類型相互轉換的包裝類使用如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 10;
        int b = a.intValue();
        System.out.println(b);

        String str = "123";
        int c = Integer.parseInt(str);
        System.out.println(c);
    }
}

四、類型推斷

在Java SE 7中，引入了類型推斷，即不用在聲明變數時指定具體的類型，而是由編譯器根據上下文推斷。使用類型推斷可以使代碼更加簡潔，但也容易讓代碼可讀性變差。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        var str = "Hello, world!";
        System.out.println(str);

        var list = new ArrayList();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        System.out.println(list);
    }
}

五、類型安全和泛型

Java提供了泛型機制，它可以使程序員更加安全地使用類型。泛型可以讓程序員在編寫代碼時定義類型參數，這些類型參數可以在代碼運行時被具體的類型取代。在運行時，Java虛擬機可以檢查泛型類型的兼容性，從而保證類型安全。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add("Java");
        list.add("Python");
        for (String item : list) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

六、總結

本文介紹了Java中基本類型和引用類型、類型轉換、類型推斷以及泛型等內容。類型系統是Java程序設計中的基礎知識，掌握好類型系統對於提高程序員的編程能力和代碼質量有著非常重要的作用。