04 数据类型转换

数据类型转换

在 Java 中，数据类型转换用于将一种基本数据类型的值转换为另一种基本数据类型，主要分为自动类型转换（隐式转换） 和强制类型转换（显式转换） 两种，此外还有基本类型与引用类型（如包装类）之间的转换。

一、自动类型转换（隐式转换）

当两种数据类型兼容，且目标类型的取值范围大于源类型时，Java 会自动完成转换，无需手动干预。核心规则：小范围类型 → 大范围类型（"向上转型"）。

支持自动转换的顺序（从左到右，范围依次扩大）：

byte → short → int → long → float → double``char → int（char 本质是 Unicode 编码值，可自动转为 int 及更大范围的数值类型）

示例：

byte b = 10;
short s = b; // byte → short（自动转换）
int i = s;   // short → int（自动转换）
long l = i;  // int → long（自动转换）

float f = l; // long → float（自动转换，float范围比long大）
double d = f; // float → double（自动转换）

char c = 'A'; // 'A'的Unicode值是65
int num = c;  // char → int（自动转换，num=65）

注意：

• boolean 类型不参与任何数值类型的转换（包括自动和强制转换）。
• 整数类型（如 int）可以自动转换为浮点类型（如 float），但可能损失精度（如 int 转 float 时，超过 float 精度范围的整数会失真）。

二、强制类型转换（显式转换）

当两种数据类型不兼容，或目标类型的取值范围小于源类型时，需要手动强制转换，否则会编译错误。核心规则：大范围类型 → 小范围类型（"向下转型"），需显式声明转换目标类型。

语法：

目标类型 变量名 = (目标类型) 源变量/值;

示例：

int i = 128;
byte b = (byte) i; // 强制转换：int → byte（结果可能溢出，b的值为-128，因byte范围是-128~127）

long l = 100000L;
int num = (int) l; // long → int（若l超过int范围，结果会溢出）

double d = 3.14159;
float f = (float) d; // double → float（强制转换，可能损失精度）

int x = (int) 9.99; // double → int（直接截断小数部分，x=9）

风险：

• 精度损失：浮点类型转整数类型时，小数部分会被截断（而非四舍五入）。
• 数值溢出 ：当源类型的值超过目标类型的范围时，结果会变成无意义的 "垃圾值"（如上述 int 128 转 byte 得到 -128）。

三、特殊场景的转换

1. 整数常量的自动转换

当整数常量赋值给 byte/short/char 时，若常量值在目标类型的范围内，Java 会自动转换（即使源类型是 int，也无需强制转换）：

byte b = 127; // 127在byte范围内，自动转换（127是int常量）
short s = 32767; // 32767在short范围内，自动转换
char c = 65; // 65在char范围内（0~65535），自动转换为'A'

若常量值超出范围，则必须强制转换（但可能溢出）：

byte b = (byte) 128; // 128超出byte范围，必须强制转换（结果为-128）

2. 表达式中的自动提升

在混合类型的表达式中，所有操作数会自动提升为表达式中最高精度的类型，再进行计算：

int i = 10;
double d = 3.5;
double result = i + d; // i自动提升为double（10.0），结果为13.5

byte b1 = 10, b2 = 20;
int sum = b1 + b2; // b1和b2自动提升为int后相加（避免溢出）

四、基本类型与包装类的转换（装箱 / 拆箱）

Java 为 8 种基本类型提供了对应的包装类（如 int → Integer，char → Character），用于在需要对象的场景（如集合）中使用。

• 装箱：基本类型 → 包装类（自动或手动）。
• 拆箱：包装类 → 基本类型（自动或手动）。

示例：

// 自动装箱（基本类型 → 包装类）
int i = 100;
Integer num = i; // 等价于 Integer num = Integer.valueOf(i);

// 自动拆箱（包装类 → 基本类型）
Integer num2 = 200;
int j = num2; // 等价于 int j = num2.intValue();

// 手动转换（较少使用）
Integer num3 = Integer.valueOf(300); // 手动装箱
int k = num3.intValue(); // 手动拆箱

总结

1. 自动转换：小范围 → 大范围，安全无风险，Java 自动处理。
2. 强制转换：大范围 → 小范围，需显式声明，可能导致精度损失或溢出，谨慎使用。
3. 表达式中会自动提升类型，boolean 不参与任何转换。
4. 基本类型与包装类通过自动装箱 / 拆箱转换，简化了对象与基本值的交互。

根据场景选择合适的转换方式，避免因转换导致的数据异常。