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Die einzelnen Lektionen, um Java Programmierung zu lernen


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Die 8 primitiven Datentypen der Java Programmierung im Überblick

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Java Datentypen
Ich gebe zu, ich hasse dieses Thema.
Denn es ist eigentlich nichts weiter als graue Theorie.

Dennoch müssen wir dieses Thema behandeln.
Um schnell in das Thema zu kommen, stelle ich dir eine Übersicht aller primitiven Datentypen zur Verfügung.

Wieso primitive?
Es gibt außer den primitiven Datentypen, noch Referenztypen.

Und diese Referenztypen sind die Java Objekte.

In einem Objekt werden alle zughörigen Methoden und Variablen verpackt.
Und wenn du dann so ein Objekt anlegst, wird dies ebenfalls in einer Variable gespeichert.

Also hier erstmal die Übersicht zu den primitiven Datentypen.

primitiven Java Datentypen im Überblick

Datentyp Minimalwert Maximalwert belegter Speicher Wertebereich
Byte -128 127 8 Bit Ganze Zahlen
Short -32.768 32.767 16 Bit Ganze Zahlen
Integer -2.147.483.648 2.147.483.647 32 Bit Ganze Zahlen
Long -263 263-1 64 Bit Ganze Zahlen
Float 1,4*10-45 3,4*1038 32 Bit Gleitkommazahlen
Double 4,9*10-324 1,7*10308 64 Bit Gleitkommazahlen
Character 16 Bit 1 Zeichen
Boolean 1 Bit Wahrheitswert

Und jetzt gehen wir ins Detail.

Java stellt ganze Zahlen in den folgenden Datentypen dar

Datentyp Minimalwert Maximalwert belegter Speicher
Byte -128 127 8 Bit
Short -32.768 32.767 16 Bit
Integer -2.147.483.648 2.147.483.647 32 Bit
Long -263 263-1 64 Bit

Wenn du eine Variable deklarieren möchtest, schreibst du zuerst das Keyword zum Datentyp und dann folgt der Name der Variablen.
Da eine Deklaration immer eine Anweisung ist, achte auf das Semikolon am Ende der Anweisung.

Datentyp Deklaration ohne Zuweisung Deklaration mit Zuweisung
Byte byte b; byte b=2;
Short short s; short s=5;
Integer int i; int i=199;
Long long l; long l=2567;

Probieren geht über Studieren.

Versuche doch einmal einen Wert über 127 in eine Byte-Variable zu stecken.

Das geht nicht

public class DatentypenProgramm{
byte size =128;//dieser Wert passt nicht in den Datentyp


}

Du siehst, dass Eclipse dir den Fehler sofort anzeigt.

Versuch einmal einen Wert über 2.147.483.647 in einen long-Datentyp zu stecken.
Oh meckert auch. Als Fehlermeldung erscheint „out of range“.

Das geht auch nicht

public class DatentypenProgramm{
long size = 2147483648;//Irgendwie passt das auch nicht


}

Was ist hier los?
Sobald du eine Zahl, welche größer oder kleiner als der Integer-Datentyp es zu lässt, einer long-Variablen zuweist, meckert Eclipse.

Die IDE weist automatisch den Zahlenbereich Integer zu. Egal ob du vorher einen Long-Datentyp deklariert hast.

Was kannst du machen?
Du musst Java explizit anweisen, dass es sich tatsächlich um einen Long handelt.
Und deshalb schreibst du die Zahl und setzt dahinter ein L.

So gehts.

public class DatentypenProgramm{
long size = 2147483648L;//Schreib ein großes L hinter die Zahl.


}

Es ist völlig egal, ob das L groß oder klein geschrieben ist.
Dennoch solltest du bedenken, dass ein kleines l aussiehst, wie eine eins.

Und deshalb hat es sich durchgesetzt, dass man das große L wählt.

Cast von ganzzahligen Datentypen

Von einem Cast spricht man, wenn man versucht einen Datentypen in einen anderen zu überführen.

Nun erfolgt das ganze explizit oder implizit.

Was ist der Unterschied?
Bei einem impliziten Casting verrechnet man zwei verschiedene Datentypen mit einander.

Beispielsweise zu einem Integer addierst du nun ein Byte.
Die Variable, in welcher du die Summe speichern möchtest, muss ebenfalls ein Integer sein.

So etwas funktioniert nicht.

public class DatentypenProgramm{
int i = 2;
byte b = 2;
byte summe = i+b;//In byte passt kein int.


}


Und das funktioniert auch nicht.

public class DatentypenProgramm{
int i = 2;
byte b = i;//In byte passt kein int, egal wie groß die Zahl ist.


}


So klappt’s.

public class DatentypenProgramm{
int i = 2;
byte b = 5;
int summe = b+i;//Ein Integer Datentyp kann ein Byte aufnehmen.


}

Du kannst also Verrechnungen zwischen zwei unterschiedlichen Datentypen immer nur im größeren Datentyp speichern.

Es ist eigentlich auch logisch.
Du kannst dir das ganze so vorstellen.
Nimm ein Glas Wasser und kippe es in eine Badewanne.
Dann nimm den kompletten Inhalt der Badewanne und kippe ihn in das Trinkglas zurück.

Es ist scheißegal, wieviel Wasser in dieser Wanne ist.
Ob die Wanne voll oder leer war, bevor du das Glas hinein gekippt hast.
Der Menschenverstand sagt: „das geht nicht“.

Und Java sagt das auch.
Also musst du die Werte immer im größeren Datentypen speichern.

Oder du castest explizit.
Bei einem expliziten Cast, gibst du eine konkrete Anweisung zur Umwandlung des Datentypen.

Und diese Anweisung schreibst du dann in Klammern, vor die Variable.

Expliziter Cast von i

public class DatentypenProgramm{
int i = 2;
byte b = (byte) i;//Expliziter Cast von einem Integer Datentyp in Byte


}


Und selbst das funktioniert vorerst.

public class DatentypenProgramm{
int i = 12392;//Der Wert liegt außerhalb von Byte
byte b = (byte) i;//Expliziter Cast von einem Integer Datentyp in Byte


}

Lass dir jetzt aber mal den Wert der Byte-Variablen auf der Konsole ausgeben.

Ausgabe des Wertes der b-Variablen auf der Konsole

public class DatentypenProgramm{
public static void main (String [] args) {
int i = 12392;//Der Wert liegt außerhalb von Byte
byte b = (byte) i;//Expliziter Cast von einem Integer Datentyp in Byte


System.out.println(b);
}
}

Der Wert, welche jetzt auf der Konsole zurück gegeben wird, entspricht nicht dem Wert der Variable i.

Für die Praxis merke dir:
Normalerweise benutzt du immer den Integer Datentyp, um eine ganzzahlige Zahlenwert zu speichern.

Du hast gesehen, dass alles andere viel zu aufwendig und fehleranfällig ist.

Short und Byte sind noch Relikte, als Speicherplatz noch Mangelware war.
Du kannst zwar Short und Byte Variablen anlegen, um Speicherplatz zu sparen.
Aber heutzutage hat jeder Rechner, jedes Smartphone schon ein paar Gigabyte Speicher.

Woran du aber denken solltest, sind Array. Ein maximal gefülltes Array kann 2.147.483.647 Einträge annehmen.
Bei einem Byte Array wären dies 2 Gigabyte und bei einem Integer Array, wäre dies schon 4-mal so groß.

In Zeiten vom Datentransfer und Datengeschwindigkeit kann dies unter Umständen wieder eine Rolle spielen.

Wozu braucht man dann long?
Long ist ein Datentyp, welcher im Bios deines Rechner steckt.
Und da zählt dieser Datentyp die Millisekunden seit dem 01.01.1970.

Wie gesagt Millisekunden.
Also jede Sekunde nimmt dieser Wert um 1000 zu.
Damit hast du eine Vorstellung was in einem long-Datentypen so reinpasst.

Aber lass uns diese Zahl mal ausgeben.

Alle Java Datentypen haben eine entsprechende Klasse.
Du kannst diese Klasse ansprechen und dir über die System.out.println() Anweisung Werte zurückgeben lassen.

Diese Werte sind in Konstanten gespeichert:

  • SIZE: Speicherplatz gemessen in Byte
  • BYTE: Speicherplatz gemessen in Bits
  • MAX_VALUE: Maximaler Wertebereich
  • MIN_VALUE: Minimaler Wertebereich
Code:

public class DatentypenProgramm{
public static void main (String [] args) {


System.out.println("Ein Byte-Datentyp beansprucht "+Byte.SIZE+" Bits");
System.out.println("Ein Short-Datentyp beansprucht "+Short.BYTES+" Bytes");
System.out.println("Der Wertebereich eines Integer Datentypen beginnt bei "+Integer.MIN_VALUE);
System.out.println("Der Wertebereich von Long endet bei "+Long.MAX_VALUE);
}
}

Schauen wir uns als nächstes die Gleitkommazahlen an.

Für Gleitkommazahlen kannst du in Java diese Datentypen nutzen

Datentyp Minimalwert Maximalwert belegter Speicher
Float 1,4*10-45 3,4*1038 32 Bit .
Double 4,9*10-324 1,7*10308 64 Bit .

Bei den Kommazahlen unterscheiden sich beide Datentypen in der Anzahl der Nachkommastellen.

Ein Drittel auf der Konsole

public class DatentypenProgramm{
public static void main (String [] args) {
float f = 1.0F;
double d = 1.0;


System.out.println(f/3);
System.out.println(d/3);
}
}

Führe diesen Code einmal aus.

Was siehst du?
Float rundet schneller als double.

Du siehst außerdem, dass ich hinter dem Float-Wert ein „F“ geschrieben habe.
Wie bei Long muss Java auch hier ausdrücklich daraufhin gewiesen werden, dass die Variable einen Float Datentyp darstellt.

Das ist wieder kompliziert, lästig und fehleranfällig.

Und letzlich bedeutet das für dich als Anwender:
Wenn es keinen genauen Grund dafür gibt, Speicherplatz zu sparen, nutze immer den genaueren Double-Datentypen.

Auch bei den Kommazahlen hast du die Möglichkeit die Klassen und deren Konstanten aufzurufen und dir Werte zurückgeben zu lassen.

Und noch zwei weitere Java Datentypen, welche du für die Java Programmierung kennen solltest

Datentyp Minimalwert Maximalwert belegter Speicher
Character 16 Bit .
Boolean 1 Bit .

Der Java Datentyp char

Im Datentyp char kannst du ein einzelnes Zeichen speichern.

Angenommen du möchtest das Zeichen „R“ speichern.
Dann muss die Zuweisung über einfache Anführungszeichen erfolgen.

Code:

public class DatentypenProgramm{
public static void main (String [] args) {
char c = 'R';


System.out.println(c);
}
}


Aber auch das ist R:

public class DatentypenProgramm{
public static void main (String [] args) {
char c = 82;


System.out.println(c);
}
}

Was soll das?
Es gibt eine Zeichentabelle für Unicode.
Und genau auf diese Zeichentabelle greift char zu.

Du nutzt also Char-Variablen um dir bestimmte Sonderzeichen ausgeben zu lassen.

Der Java Datentyp boolean ist ein logischer Datentyp

Boolean gibt dir lediglich wahr oder falsch zurück.
Und das ganze auf Englisch (true oder false).

Was kannst du mit boolean machen?
Mit diesem Datentyp lassen sich Ausdrücke, nach ihrem Wahrheitsgehalt prüfen.

Dadurch lassen sich aufgrund der Rückgabe Programmabläufe implementieren.

Beispielsweise könnte man den Nutzer auffordern eine gewisse Zahl einzugeben.
Wenn diese Zahl größer Null ist, dann erfolgt die Bildschirmausgabe „Diese Zahl ist positiv“ ansonsten erfolgt die Ausgabe „diese Zahl ist negativ“.

Du lässt also eine Zahl prüfen (Zahl>0).
Und wenn dieser Wert der Wahrheit entspricht (true ist), dann wird ein bestimmtes Ereignis ausgelöst.


Fazit:
Für ganzzahlige Werte solltest du immer den Java Datentyp Integer wählen.
Wenn es nicht gerade einen triftigen Grund gibt, es nicht zu tun – Wähle immer Integer für ganze Zahlen.

Das Selbe gilt für Gleitkommazahlen. Da wählst du immer double als Standarddatentyp.

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