Java 基本資料類型完整對照表：大小、範圍與無符號處理技巧

Java 基本類型規格 (JLS 規範固定，跨平台一致)

關鍵特性：無無符號類型

Java 所有整數類型皆為有號 (Two's Complement)。沒有 unsigned 關鍵字，範圍固定不隨硬體/OS 變化。

無符號數值處理技巧

1. byte → 無符號 int (0~255)

byte b = -1;        // 0xFF
int unsigned = b & 0xFF;  // 結果 255 (隱式轉為 int)

& 0xFF 保留低 8 位，高位補 0。結果自動提升為 int (32 位)，因 byte 容不下 255。

2. short → 無符號 int (0~65535)

short s = -1;       // 0xFFFF
int unsigned = s & 0xFFFF; // 65535

3. int → 無符號 long (0~4294967295)

int i = -1;         // 0xFFFFFFFF
long unsigned = i & 0xFFFFFFFFL; // 4294967295L

4. Java 8+ 標準庫支援

// Byte/Short/Integer/Long 類別提供靜態方法
int uByte = Byte.toUnsignedInt((byte) 200);     // 200
int uShort = Short.toUnsignedInt((short) 50000); // 50000
long uInt = Integer.toUnsignedLong(-1);         // 4294967295L
long uLong = Long.toUnsignedLong(-1L);          // 18446744073709551615 (溢位，僅邏輯)

// 反向
byte b = (byte) 200;  // 編譯警告，執行時 -56
byte b2 = (byte) Integer.parseUnsignedInt("200"); // 同樣 -56

位元運算效能優勢

&、|、^、~、<<、>>、>>> 為單指令操作，比加減乘除更快，適合大量資料轉換。

與 Oracle 數值類型對應

常見坑點提醒

• byte b = 200; 編譯錯誤 (超出範圍)，需 byte b = (byte) 200; 存儲為 -56
• 字串轉無符號：Integer.parseUnsignedInt("4000000000") (Java 8+)
• char 是無號 16 位整數，可直接參與算術：'A' + 1 = 66 ('B')
• 序列化/網路傳輸時，明確定義位元組序 (Big-Endian / Little-Endian)

雖然本文主題為 Java 基本類型，但理解「無符號處理」與「位元運算」對於處理 Oracle RAW、BLOB、網路協定解析、加密演算法等場景至關重要。Java 8+ 的 toUnsigned* 系列方法已大幅簡化此類操作。