你有思考过编程语言为什么要有「数据类型」吗？

面试官其实是想让你告诉他：小讯同学是谁？她出生在哪儿？

目录

1、困扰小讯同学的一串神秘数字

2、场景技术实现

2.1 最终效果图

2.2 奉上源码

2.2.1 神秘数字信息

2.2.2 破解神秘数字工具

3、回头看技术

3.1 Java为什么要有基础类型

3.2 Java基础类型存储在哪儿

1、困扰小讯同学的一串神秘数字

500年前，孙大圣对自己的身世很不解：我是谁？我来自哪儿？

500年后，有一个人也有了同样的困惑，这个困惑却源于一串神秘的数字。

今天主角是我们的小讯同学。

小讯同学上小学的时候很爱学习，对新鲜事物充满了好奇。不过很多事情不是她这个年龄能想明白的，那其中就有一个神秘的问题困扰了她很久。

在很小的时候，小讯因为感冒发烧成了儿童医院的常客。不过令她很好奇的是：每次医生都要小讯的爸爸提供小讯的个人信息——名字、性别、年龄、出生日期、出生地点、体重等信息。更为奇怪的是， 医生还要了一串很奇怪的数字~。

但对于当时的小讯来说，她根本看不懂这串数字，但每次好奇心总是会让她去思考一个问题：这串数字究竟代表什么？

随着小讯同学渐渐长大，她发现很多场合都会用到这串数字，比如上学、坐飞机、乘高铁、甚至进游乐场。 小讯同学隐约感到了这串数字和自己一定有着一种密不可分的关系，但究竟是什么密不可分的关系呢？

直到小讯同学碰到了她的第一个会Java编程的计算机王老师，才算彻底让她把这个困惑搞明白。

原来这串数字就是我啊<~..~>

接下来我们看看王老师是如何帮助小讯解决困惑的。

2、场景技术实现

王老师把这串神秘的数字进行了一一拆解：终于让这串数字真相大白。

2.1 最终效果图

2.2 奉上源码

2.2.1 神秘数字信息

import java.io.Serializable;


public class IdCardNoInfo implements Serializable {
    private Integer provinceCode; //省编码
    private Integer cityCode;// 市编码
    private Integer countryCode; // 县代码
    private String birthdayDate;// 出生日期
    private Long residentNumber; //同一地址码所标示的区域范围内，对同年同月同日生的居民编订的顺序码
    private Integer sex; //性别
    private Integer validCode; //校验码

    public Integer getProvinceCode() {
        return provinceCode;
    }

    public void setProvinceCode(Integer provinceCode) {
        this.provinceCode = provinceCode;
    }

    public Integer getCityCode() {
        return cityCode;
    }

    public void setCityCode(Integer cityCode) {
        this.cityCode = cityCode;
    }

    public Integer getCountryCode() {
        return countryCode;
    }

    public void setCountryCode(Integer countryCode) {
        this.countryCode = countryCode;
    }

    public String getBirthdayDate() {
        return birthdayDate;
    }

    public void setBirthdayDate(String birthdayDate) {
        this.birthdayDate = birthdayDate;
    }

    public Long getResidentNumber() {
        return residentNumber;
    }

    public void setResidentNumber(Long residentNumber) {
        this.residentNumber = residentNumber;
    }

    public Integer getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(Integer sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public Integer getValidCode() {
        return validCode;
    }

    public void setValidCode(Integer validCode) {
        this.validCode = validCode;
    }
}

2.2.2 破解神秘数字工具

package com.my.plugins.order.day02;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
import java.util.Random;


public class MyComeWhereUtil {
    public static void main(String[] args) {
        // 请输入您的身份证号码，让我猜猜你来自哪儿？你是谁？
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            String buildIdCard = buildIdCard();
            IdCardNoInfo info = build(buildIdCard);
            String buildArea = buildArea(info);
            String buildAge = buildAge(info.getBirthdayDate());
            Object buildSex = buildSex(info.getSex());
            if(null != buildArea && !"".equals(buildArea.trim())) {
                System.out.println(String.format("欢迎[%s]来自美丽里的[%s][%s]后[%s]~~",
                        buildIdCard, buildArea, buildAge, buildSex));
            }
        }
    }

    public static IdCardNoInfo build(String code) {
        IdCardNoInfo info = new IdCardNoInfo();
        info.setProvinceCode(Integer.parseInt(code.substring(0, 2)));
        info.setCityCode(Integer.parseInt(code.substring(0, 4)));
        info.setCountryCode(Integer.parseInt(code.substring(0, 6)));
        info.setBirthdayDate(code.substring(6, 14));
        info.setSex(Integer.parseInt(code.substring(14, 15)));
        info.setResidentNumber(Long.parseLong(code.substring(15, 17)));
        info.setValidCode(Integer.parseInt(code.substring(17)));
        return info;
    }

    public static String buildArea(IdCardNoInfo info) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        URL resource = MyComeWhereUtil.class.getClassLoader().getResource("area_code.txt");
        try {
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream(resource.getFile());
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
            String str = null;
            int count = 0;
            while (true) {
                if ((str = bufferedReader.readLine()) == null) break;
                String[] strAry = str.split(";");
                String code = strAry[0];
                String name = strAry[1];
                if (code.equals(format(info.getCountryCode()))) {
                    sb.append(name);
                }
                if (code.equals(format(info.getCityCode()))) {
                    sb.append(name);
                }
                if (code.equals(format(info.getProvinceCode()))) {
                    sb.append(name);
                }
            }
            inputStream.close();
            bufferedReader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return sb.toString();
    }

    private static Object buildSex(Integer sex) {
        return sex % 2 == 0 ? "美女" : "帅哥";
    }

    private static String buildAge(String birthdayDate) {
        Integer preYeay = Integer.parseInt(birthdayDate.substring(2, 3));
        Integer lastYeay = Integer.parseInt(birthdayDate.substring(3, 4));
        if (lastYeay >= 5) {
            return preYeay + "5";
        } else {
            return preYeay + "0";
        }

    }

    public static String format(Integer num) {
        return zeroFormat(num, 6, Boolean.FALSE);
    }

    
    public static String zeroFormat(Integer num, int len, boolean prev) {
        int l = num.toString().length();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        if (!prev)
            sb.append(num);//后补
        for (int i = 0; i < len - l; i++)
            sb.append("0");
        if (prev)
            sb.append(num);//前补
        return sb.toString();
    }

    private static String buildIdCard() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            Random r = new Random();
            sb.append(r.nextInt(300001) + 100000);//随机生产6位数
        }
        return sb.toString();
    }
}

area_code.txt 由于数据量比较大，私信博主后发给大家~

这串神秘的数字最终让小讯知道了：她是谁，她来自哪儿？。

那回到我们今天所要讲解的Java数据类型，依然需要发出同样的困惑：它是谁(类型)？它来自哪儿(地址)？

3、回头看技术

3.1 Java为什么要有基础类型

我们知道Java有四大(八种)基本类型：整数型(4个)、浮点型(2个)、字符型(1个)和布尔型(1个)。

如下表格

数据类型	关键字	二进制位数	字节数	最大值	最小值	默认值
整数型	byte	8	1	127	-128	0
	short	16	2	32767	-32768	0
	int	32	4	2,147,483,647	-2,147,483, 648	0
	long	64	8	9,223,372, 036,854,770,000	-9,223,372, 036,854,770,000	0L
浮点型	float	32	4	3.40E+38	1.40E-45	0.0f
	double	64	8	1.7976931348623157E308	4.9E-324	0.0d
字符型	char	16	2	65535	0	'u0000'
布尔型	boolean	1	1			FALSE
引用类型	String (or any object)					null

记忆完这些就结束了吗？NO。

问题来了：为什么要有这些基础类型？或者为什么不统一成一种"类型"，比如都是"字符型"呢？

给自己10秒钟思考时间，然后再沿着老王的思路继续......

两仪生四象，四象生八卦。

万事万物都有其根可朔，编程语言也不例外。

我们知道Java并不是世界上第一个编程语言。编程语言历史发展可谓是从低级语言(符号语言)到高级语言的过程。也就是由初期的汇编语言(编程语言鼻祖)、到中期的Fortran、Basic、Pascal结构化语言，最后到C(高级语言鼻祖)、C++、Java、Python、PHP、C#等高级语言。

如果要追溯高级语言之本，那就需要回到汇编语言本质或者编程语言的底层本质——CPU运算器。

运算器:  负责算术运算（+、-、 *、 / 基本运算和附加运算）和逻辑运算（包括移位、逻辑测试或比较两个值等）。（重点）

控制器:  负责应对所有的信息情况，调度运算器把计算做好。（科普）

寄存器:  负责对接控制器的命令，并传达命令给运算器；同时，还帮运算器记录处理完或者将要处理的数据。（科普）

综上，底层的运算器最终决定了编程语言需要有不同的数据类型。

这里需要继续发问：我们都知道CPU最终只认识0和1(再底层一些就是电路了，这里不展开讲~)，但CPU到底是如何认识0和1的呢？它怎么知道谁是数值型、谁是字符型，谁是布尔型呢？

我们知道Java程序编译和运行都依赖JVM环境。JVM可以将java源代码编译后的class字节码转化为不同平台(Linux、Windows、IOS)的机器执行指令。

 

Java源码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1,b=2;
        int c = a + b;
        System.out.println(c); // int

        float m = 1.0f, n = 2.0f; // float
        System.out.println(m+n);

        String str = "hello,world"; // String
        System.out.println(str);

        boolean flag = false; //boolean
        System.out.println(flag);
    }
}

汇编代码

 大家可以看到，通过jvm转化后生产了对应的的汇编语言指令：

iadd: 指向了int类型的加法运算器；

fadd:指向了float的加法运算器；

ldc: 指向了字符串寄存器；

iconst_0: 将boolean指向了常量池。

大家现在明白了，为什么需要指定不同数据类型的原因了吧？

不同数据类型，底层CPU处理器不同。

3.2 Java基础类型存储在哪儿

我们知道，这些数据会存储到内存中，但是它是如何计算和存储的呢？

其本意是要考察你对Jvm运行机制的理解，是不是难度逐级上升了，如果能把该部分回答出来，进入大厂的几率和薪资都会大幅提升~~ 这部分留给你自己思考了，此处暂不深究。

提供经典Jvm运行机制图供大家参考。

 

在后面的章节，老王会进一步展开对Jvm运行机制的深入分析。

敬请期待，持续关注！