再谈Java数据类型

设计一种面向对象语言所面临的最大挑战，就是如何平衡对象和简单数据类型之间的抉择。从理论的观点来看，每种数据类型都应该是一个对象，并且都应该从一个共同的父对象派生而来。这就使得所有的数据类型以相同的基本模式运作，共享一个公共的基类属性集合。现在的问题在于，如果将简单数据类型作为对象处理，那么对象机制所引起的额外开销会导致性级的下降。由于简单数据类型通常用于循环控制和条件语句，所以这些额外的开销将带来广泛的负面影响。诀窍就是如何在“一切都是对象”的理想和“性能衡量”的现实之间找到正确的平衡点。
Java非常巧妙地解决了对象与简单数据类型之间的问题。首先，Java定义了8种简单类型：byte、short、int、long、char、float、double和boolean。这些类型能够直接转换为二进制代码。因此，CPU可以直接处理int类型的变量，而无需任何额外开销。在Java中，处理简单数据类型和其他语言一样快速高效。因此，由int型变量所控制的for循环可以高速运行，而不受任何对象化所带来的负面影响。
除了这些简单数据类型，Java中的其他数据类型都从一个共同超类(Object类)派生而来。因此，所有这些数据类型都共享从父类继承而来的方法和属性集。例如，所有对象都有toString()方法，因为toString()是父类Object中定义的方法。
由于简单数据类型不是对象，因此Java可自由地以略有不同的方式处理对象和非对象。这就是Java的真正精髓所在。在Java中，所有对象都通过引用访问，而非直接访问；只有简单数据类型才可以直接访问。因此，Java程序绝对不会直接操作一个对象。这种策略可以带来很多好处，最直接的好处就是能够高效地实现垃圾回收。因为所有对象都通过引用访问：当一个对象没有被引用时，它将被回收。另一个好处是，每个Object类型的指针可以引用系统中的任何对象。
当然，通过引用访问对象将产生额外开销。因为一个引用实际上是一个地址(即指针)。于是对每个对象的访问不是直接进行的，而是通过地址间接完成的。尽管现代CPU可以高效地处理间接访问，但是间接访问总是不如直接处理数据本身快，简单数据类型即是通过直接方式进行的。
尽管简单数据类型的处理非常高效，但是有些时候仍然需要使用跟某个简单类型等价的对象。例如在运行时创建一个整型链表，并在不再使用时将其回收(垃圾回收)。为了处理此类情况，Java为简单类型(如Integer和Double)定义了包装器(wrapper)。包装器使得简单类型在必要时可参与到对象层次的操作中来。Java关于对象和简单数据类型的平衡问题。它支持编写高效程序，同时又完美地解决了允许实现对象模型，而不用担心对简单数据类型的性能会产生负面影响。