3.4.1　计算机数据存储方式

为了更好地理解Java基本数据类型的宽度和存储范围，以及计算规则，我们先来了解一下计算机底层存储数据的方法。

计算机的世界里只有0和1，这就是我们所说的二进制。大家熟悉的是十进制，十进制的数字范围是0～9，遵循逢十进一的原则，二进制的数字范围是0～1，遵循逢二进一的原则。例如，十进制中的2，用二进制表示就是10。

在计算机中存储的所有数据都要转换为二进制。计算机最小的存储单位就是比特（bit），每个bit位上只能存储0或1。但是，bit实在是太小了，所以通常我们在说存储单位时，往往使用字节（byte），一个byte等于8个bit位。Java的数据类型是跨平台的，以byte为例，无论你的机器是32位还是64位，byte类型都是1字节。

另外，为了表示数学中负数和正数的概念，规定一个二进制数的最高位（最左边的位）为符号位，1表示负数，0表示正数。以1字节为例，10011000表示负数，00111011表示正数。

为了能够让符号位也参与到运算中，计算机科学家们找到了一种特殊的数据表示方式，提出了原码、反码、补码的概念。正数的原码、反码、补码都一样，负数的原码、反码、补码却不相同。不管是正数，还是负数，计算机的底层都是用补码形式存储数据的。负数的原码、反码与补码之间的关系如下所示。

● 原码就是将某个数据转换为二进制的原始形式，并且最高位的1表示负数，0表示正数。例如，正数2的二进制原码是00000010，负数2的二进制原码是10000010。

● 反码就是在原码的基础上，符号位不变，其余位数取反。例如，负数2的二进制原码是10000010，负数2的二进制反码是11111101。

● 补码就是在反码的基础上加1。例如，负数2的二进制反码是11111101，负数2的二进制补码是11111110。

● 问题思考：那么1字节能表示多大的数据范围呢？

1字节能表示的正整数范围是00000001～01111111，对应的十进制是1～127；负整数范围是10000001～11111111，对应的十进制是-127～-1。

那么整数0用什么表示呢？00000000用来表示0，10000000用来表示-128，这是因为-127的二进制是10000001，而-127-1的二进制就是10000000，它对应的十进制就是-128。

以上就是1字节的整数转换为二进制的方法。其他整型数据的最高位仍然为符号位，仍然有原码、反码、补码的概念，只是表数的字节范围不同，这里不再赘述。下面重点讲解Java中规范的几种基本数据类型。