Java 基本資料型態你要知道的2件事

所謂的資料型態就是儲存資料的種類，比如Excel中可以針對文字、數字、日期不同種類的資料進行儲存跟運算，程式語言中也是如此，目的都是幫你把各種資料放到電腦記憶中進行加減乘除的運算，Java Primitive Type，我們稱為基本型態，一共有８種分別是整數有4種(byte short int long)、小數2種(float double)、文字以及布林值。

這裏我們提兩件重要的事

Overflow 資料溢位

Overflow中文翻譯成叫「資料溢位」，這名詞翻的很道地，就明白的跟你說資料多到滿出來了。

int overflow = 2000000000 + 2000000000;  <- 這裏是20億(2後面9個0）加上20億，正常應該是40億

System.out.println("overflow = " + overflow);

執行結果如下：

overflow = -294967296

結果是一個負值，這其實是因為加起來後其實是４０億，但已經超過了int 21億的範圍，導致加相後的位元溢出至正負號位而發生的錯誤。這種錯誤很危險，因為在執行過程中並沒有任何錯誤訊息提示。

想像一下如果你有20億，你再存了20億去銀行，但櫃台跟你說：先生，你現在欠我們銀行2億多。

int的極限值可以利用以下程式，最大值大概是21億多

System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//最大值：2147483647
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);//最小值：-2147483648

那宣告成long應該就沒問題了吧

long overflow = 2000000000 + 2000000000;  
計算的結果依然是 -294967296

結果依然是負值，原因是Java運算中有一個規則

若符號(+)兩邊以相同型態的變數運算時(以這個例子來說就是上方的2個20億都是int，也就是 int+ int)，則運算結果也會為同一型態(int)，也因為最後計算的結果還是int，int又只能放入21億左右的值，放不下40億，所以計算的結果還是會發生overflow。

Java Language Spec 5.6.2 中有明確定義了在兩個不同型態的變數計算時的運算規則。

如果符號左右兩側的變數型態不同呢？有以下的規則

If either operand is of type double, the other is converted to double.
Otherwise, if either operand is of type float, the other is converted to float.
Otherwise, if either operand is of type long, the other is converted to long.
Otherwise, both operands are converted to type int.

簡單的來說，如果有一邊型態是double，則自動把另一邊轉成double，以下面的例子來說a是double, b 的型態是int，計算時會double + int ，會自動把另一邊轉成double，再進行運算，此時因為兩邊都是double，所以計算結果也會是double。

double a = 3.0;
int b = 10;
double c =   a   +  b  ;
      // =double + int -> double + double -> 結果為double

以照上述官方的規則，由上往下判斷

如果兩邊沒有double，就看看有沒有float，有任何一邊變數為float就都轉成float
如果兩邊沒有double float，就看看有沒有long，計算的結果為long
兩邊找不到double float long，就都轉成int進行計算，所以計算的結會是int

在這個例子裏，計算時就只能使用long來處理，比如把第一個20億改成long的型態，就是加個L在最後面

long overflow = 2000000000L + 2000000000;  
              =     long    +    int 
把另一邊轉成long=     long    +    long -> long
計算的結果 4000000000就不會因為存到int中而導致overflow

浮點數的精度

浮點數包含了float 跟 double，其中float為單精度浮點數（精度6~7位） 4 bytes，double為雙精度浮點數(15～16位) 8 bytes。我們來看一下什麼是精度

float a= 123.4567890123456789f;
double b=123.4567890123456789;
System.out.println(a);//結果 123.45679
System.out.println(b);//結果 123.45678901234568
System.out.println(0.1+0.1+0.1); //0.30000000000000004

精度上，float最多只能記錄7位數字，所以System.out.println(a) 只能印出123.45679。(劃線的部分只有7位)
double大概15-16位左右，System.out.println(b); 印出 123.45678901234568。(劃線的部分只有16位)
在計算上也會造成誤差，0.1+0.1+0.1，最後卻在小數點很後面的地方多了一個４出來
float 跟double在使用上必須留意，因為有精度上的問題，加減乘除多了會造成精度損失被放大，在計算錢的方面某些情境下可能不適合，需要小數點精細計算可以使用java.math.BigDecimal替代進行較精確的計算。
精度雖然有誤差，但計算速度很快，在能接受誤差的情況下就很適合使用。比如我們的需求只是要記錄一公升汽油可以跑幾公里，有些誤差是無傷大雅的。