Các kiểu dữ liệu trong java

Trong Java, kiểu dữ liệu được chia làm hai loại: kiểu dữ liệu nguyên thủy (primitive) và kiểu đối tượng (object). Thông thường, để phân biệt 2 kiểu này ta dựa vào tên của nó. Kiểu nguyên thủy có tên bắt đầu bằng chữ thường, các kiểu đối tượng có tên bắt đầu bằng chữ hoa. Ví dụ: int, double là kiểu nguyên thủy, Integer, Double là kiểu đối tượng.

1. Kiểu dữ liệu nguyên thủy

Có 8 loại dữ liệu nguyên thủy (primitive data) trong JAVA:

• Kiểu số nguyên: byte, short, int, long
• Kiểu số thực: float, double
• Kiểu ký tự: char
• Kiểu logic: trả về giá trị true hoặc false (đúng hoặc sai).

Kiểu dữ liệu	Số bit	Giá trị nhỏ nhất	Giá trị lớn nhất
byte	8	-128 (-2^7)	127 (2^7-1)
short	16	-32,768 (-2^15)	32,767 (2^15 -1)
int	32	– 2,147,483,648 (-2^31)	2,147,483,647 (2^31 -1)
long	64	-9,223,372,036,854,775,808 (-2^63)	9,223,372,036,854,775,807 (2^63 -1)
float	32	-3.4028235 x 10^38	3.4028235 x 10^38
double	64	-1.7976931348623157 x 10^308	1.7976931348623157 x 10^308
boolean	false	true
char	16	‘\u0000’ (0)	‘\uffff’ (65,535).

2. Kiểu dữ liệu đối tượng

Trong java có 3 kiểu dữ liệu đối tượng:

KIỂU DỮ LIỆU	MÔ TẢ
Array	Một mảng của các dữ liệu cùng kiểu.
class	Dữ liệu kiểu lớp đối tượng do người dùng định nghĩa. Chứa tập các thuộc tính và phương thức..
interface	Dữ liệu kiểu lớp giao tiếp do người dùng định nghĩa. Chứa các phương thức của giao tiếp

3. Lớp Wrapper trong java

3.1. Giới thiệu lớp Wrapper

Lớp Wrapper trong java cung cấp cơ chế để chuyển đổi kiểu dữ liệu nguyên thủy thành kiểu đối tượng và ngược lại từ đối tượng thành kiểu dữ liệu nguyên thủy.

Kiểu nguyên thủy	Kiểu Wrapper
boolean	Boolean
char	Character
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double

Ví dụ:

int num1 = 1;
Integer num2 = Integer.valueOf(num1);// đổi int thành Integer
Integer num3 = num1;// autoboxing, tự động đổi int thành Integer trong nội bộ trình biên dịch

int num4 = num2.intValue();// đổi Integer thành int
int num5 = num3;// unboxing, tự động đổi Integer thành int trong nội bộ trình biên dịch

3.2. Tại sao cần Wrapper class

• Có thể sử dụng lớp Wrapper trong Collection.
• Cần sử dụng các biến có giá trị Null.
• Với wrapper chúng ta có thể nhận được NullPointerException khi một cái gì đó đang được thiết lập không chính xác. Đôi khi nó giúp chúng ta dễ dàng phát hiện lỗi hơn.
• Với kiểu dữ liệu nguyên thủy, các giá trị có thể được khởi tạo với giá trị mặc định 0, false, … điều này có thể  không chính xác hoặc gây nhầm lẫn cho lập trình viên.

3.3. Hạn chế của Wrapper class

• Các kiểu dữ liệu nguyên thủy có thể nhanh hơn nhiều so với các lớp Wrapper tương ứng.
• Phép toán so sánh == có thể cho kết quả không như mong đợi.
  • == so sánh tham chiếu (reference)
  • .equal() so sánh các giá trị (value)

3. 4. So sánh hiệu suất (performance) giữa kiểu dữ liệu nguyên thủy (primitive type) hay Wrapper Class

package com.maixuanviet;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class AutoBoxingPerformanceTest {
public static void main(String args[]) {
long time1 = 0;
long time2 = 0;
    List<Integer> listValues = new ArrayList<>();
    int arrValues[] = new int[1000000];

    // Inserting values into List and Array
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        listValues.add(i);
        arrValues[i] = i;
    }

    // Reterive the values from collection objects and do the multiplication
    time1 = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        listValues.set(i, listValues.get(i) * 10);
    }
    time2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("AutoBoxing with Collection : " + (time2 - time1) + "ms");

    // Reterive the values from arrays and do the multiplication
    time1 = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        arrValues[i] = arrValues[i] * 10;
    }
    time2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Using an Array : " + (time2 - time1) + "ms");
}
}

Kết quả thực thi chương trình trên:

AutoBoxing with Collection : 23ms
Using an Array : 8ms

3.5. Nên lựa chọn kiểu dữ liệu nguyên thủy (primitive type) hay Wrapper Class

• Nói chung, bạn nên sử dụng các kiểu nguyên thủy trừ khi bạn cần một đối tượng vì một số lý do (ví dụ sử dụng trong Collection, có thể lưu giá trị Null).
• Có một số cấu trúc nhất định như Collection bắt buộc phải sử dụng đổi tượng lớp Wrapper. Lưu ý, các đối tượng tốn nhiều chi phí hơn so với các dữ liệu kiểu nguyên thủy của chúng.
• Nếu bạn vẫn cần wrapper, hãy xem xét một cách tiếp cận khác mà không yêu cầu đối tượng nếu bạn muốn tối đa hóa hiệu suất dữ liệu.
• Chúng ta cũng phải xem xét rằng autoboxing của lớp wrapper không làm giảm việc tạo object, nhưng nó làm giảm sự phức tạp của code.