一、基本数据类型转换
在学习基本数据类型转换之前，首先要了解为什么要进行基本数据类型转换。
1.1 为什么要进行转换
在上一节课时中，提到了 Java 数据类型的层级，如下图所示。
Java 作为一个强类型的编程语言，在不同数据类型之间进行转换时，需要进行手动 / 自动转换。
byte 的数据范围是 -128 到 127，如果将数值 128 直接赋值给 byte 类型的数据，IntelliJ IDEA 会编译报错，如下图所示。
所以需要进行数据转换，请看以下代码：
public class Main { public static void main(String[] args) { int a = 128; byte b = (byte) a; System.out.println("答案 = " + b); } }
最终输出结果为：
答案 = -128
因为 128 超过了 byte 的数据范围，则重新计数赋值，第一个值为 -128。
通过以上一个简单的例子，同学们只需简单了解下为什么要进行数据类型转换即可。
即只要参与运算的基本数据类型不一致时，就会发生数据类型的转换。
Java 中基本数据类型的转换主要分为两类
- 自动转换类型（隐式转换）
- 强制转换类型（显示转换）
接下来逐个讲解。
1.2 自动类型转换（隐式转换）
自动类型转换，顾名思义就是自动进行数据类型转换。
即由 Java 编译器进行自动处理，Java 代码不需要经过任何处理。
小类型到大类型是自动提升的，那什么是小类型和大类型呢？如下图所示，箭头非被指结点为相对小类型，反之箭头被指结点为相对大类型，如 short 相对于 int 来说就是小类型。
1.2.1 自动类型转换1——直接赋值
小类型变量赋值给大类型时，会触发自动类型转换，比如：
public class Main { public static void main(String[] args) { long a = 1; } }
数值 1 是 int 类型，而承载的变量为 long 类型，则数值 1 会被自动转换为 1L。
1.2.2 自动类型转换2——运算时转换
小类型变量和大类型变量进行运算时，会将小类型提升为大类型，再进行数学运算，如下所示。
public class Main { public static void main(String[] args) { int a = 1; long b = 5L + a; } }
比如变量 a 为 int 类型，在计算 5L + a 时，会首先将 a 转换为 1L，再计算 5L + 1L = 6L，最终得出 6L 结果。
简单来说 long + int 会自动转换为 long + long 再进行计算。
同理 int + double 也会自动转换为 double + double 再进行计算，如下代码所示。
public class Main { public static void main(String[] args) { int a = 1; double b = 3.14 + a; } }
1.3 强制类型转换（显示转换）
大类型转为小类型时，需要强制类型转换，可能会导致数据丢失。
比如 int 类型的取值范围是 -2^31到2^31-1，byte 类型的取值范围是 -2^7到2^7-1。
当 int 类型转换为 byte 类型时，会出现数据溢出的情况，如下代码所示。
public class Main { public static void main(String[] args) { int a = 128; byte b = (byte) a; System.out.println("b = " + b); } }
最终输出的结果为 b = -128，即发生了数据溢出情况，也可以理解为数据丢失。
同理，在 double 类型强制转换为 int 时，也会出现数据精度丢失（数据丢失），如下代码所示。
public class Main { public static void main(String[] args) { double a = 3.1415926; int b = (int) a; System.out.println("b = " + b); } }
输出结果为 b = 3，即发生了数据精度丢失情况，也可以理解为数据丢失。
1.3 类型转换小结
关于 Java 的数据类型转换，同学们需要理解以下三点：
- 大转小：强制类型转换，如下：
int a = 6; byte b = (byte) a;
提示：对于 byte 和 int 类型之间的转换中需要注意，当把一个 int 数值赋值给 byte 变量时，不管是否超过范围，都需要强制转换。
- 小转大：自动类型转换，如下：
int a = 6; long c = a;
- 默认定义类型
整数的默认类型为 int。
整数带有后缀 L 时类型为 long。
浮点数的默认类型为 double。
浮点数带有后缀 f 时类型为 float。
提示：关于 String 的类型转换，将在后续的课时中讲解，因为 String 不属于 Java 的基本数据类型。
二、自动装箱和自动拆箱
在学习自动装箱和自动拆箱之前，首先了解什么是包装类。
2.1 包装类是什么？
在 jdk1.4 中，新增了 8 个基本数据类型的对应包装类，如下表所示。
| 基本类型 | 包装类 |
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
| char | Character |
| boolean | Boolean |
基本数据类型的对应包装类的方式基本相同，但在 JVM 上的分配有所不同，具体将在后续的课时中讲解，同学们只需知道在时间或空间上，基本数据类型优于对应包装类即可。
2.2 为什么要用包装类？
从 jdk1.5 开始，定义集合需要使用包装类。定义普通数组，使用基本类型和包装类都可，如下代码所示。
public class Main { public static void main(String[] args) { /** * 普通数组的定义方法 */ int[] a = new int[10]; /** * 集合的定义方法 */ List<Integer> arr = new ArrayList<>(); /** * 对基本类型的集合定义需要转为包装类 */ // List<int> arr = new ArrayList<>(); // 编译错误 } }
关于集合的用法，会在下面的课时中讲解，同学们只需要了解包装类的使用场景即可。
2.3 自动装箱
自动装箱是什么？基本类型自动转换为包装类型就是自动装箱。
请看以下代码：
public class Main { public static void main(String[] args) { /** * 直接赋值 */ Integer a = 666; /** * 包装类的静态工厂方法 */ Integer b = Integer.valueOf(666); /** * 构造器赋值，在现有 JDK 中已被废弃 */ Integer c = new Integer(666); } }
在对 Integer 类型的变量赋值时，666 这是一个基本数据类型，而变量 a、b、c 为包装类。
自动装箱，就是将一个基本类型直接赋值给包装类型的过程。
如果没有自动装箱，以上代码无法通过 JVM 编译。
2.4 自动拆箱
自动拆箱是什么？包装类型自动转换为基本类型就是自动拆箱。
请看以下代码：
public class Main { public static void main(String[] args) { Integer a = 666; int b = 666; System.out.println("判断 1 = " + (a == b)); System.out.println("判断 2 = " + Objects.equals(a,b)); } }
代码中分别定义基本类型和包装类，赋同样的值，最后判断是否相等，输出为：
判断 1 = true 判断 2 = true
其中变量 a 在比较之前，自动拆箱为基本类型，然后在于 b 进行比较，最后得出 true 的结果。
如果不进行自动拆箱，两个不同类型的变量无法进行比较。
就好比拿 苹果 和 电视 比较性能，这是不可行的。
Java 只能将包装类 Integer 拆箱为 int 才能和 int 值进行比较。
这就是 自动拆箱。
2.5 性能比较
同学们学习自动装箱、自动拆箱之后，还需要了解它们的性能差距。
因为，这将影响你在实战开发中，决定常用哪个，最终影响你的程序性能。
2.5.1 测试基本类型
首先对基本数据类型进行测试，代码如下所示。
public class Main { private static final long MAX_NUMBER = 1000000000; public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); long sum = 0; for(long i = 0; i < MAX_NUMBER; i ++) { sum += i; } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.printf("耗时 = " + (end - start) + "，计算结果 = " + sum); } }
最后输出结果：
耗时 = 304，计算结果 = 499999999500000000
2.5.2 测试包装类
接着对包装类进行测试，代码如下所示。
public class Main { private static final Long MAX_NUMBER = 1000000000L; public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); Long sum = 0L; for(Long i = 0L; i < MAX_NUMBER; i ++) { sum += i; } Long end = System.currentTimeMillis(); System.out.printf("耗时 = " + (end - start) + "，计算结果 = " + sum); } }
最后输出结果：
耗时 = 6374，计算结果 = 499999999500000000
2.5.3 测试小结
由此可见，使用包装类虽然简便，但频繁自动装拆箱会带来性能低下的问题。
所以在实战开发中，建议使用基本数据类型。
如果一定要使用包装类的场景下，再去使用包装类。
在 2.1 小节 也提到过，基本类型无论是在时间还是空间上都是优于引用类型（如包装类）的。
三、课时小结
在本节课时中，讲解了低转高、高转低的 Java 基本类型转换，接着学习了包装类的概念，再引申出自动装箱、自动拆箱的概念，最后分别进行了性能测试。在下节课时中，将学习 Java 变量、常量及其作用域的知识。
