深入理解Java自动装箱拆箱机制(Autoboxing and unboxing)
1、自动装箱与拆箱的定义
装箱就是自动将基本数据类型转换为包装器类型(int-->Integer);
拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型(Integer-->int)。
Java中的数据类型分为两类:一类是基本数据类型,另一类是引用数据类型。如下图:
由上可知Java中的基本数据类型有八种分别是:int(4字节) byte(1字节) short(2字节) long(8字节) float (4字节) double(8字节) char(2字节) boolean(1byte)基本数据类型不是对象,不能使用对象的方法。将基本数据类型转换为对象就是自动装箱的过程。下面是基本数据类型与封装器类之间对应的关系。
基本类型 | 二进制位数 | 分装类 |
int | 32(4字节) | Integer |
byte | 8(1字节) | Byte |
long | 64(8字节) | Long |
short | 16(2字节) | Short |
float | 32(4字节) | Float |
double | 64(8字节) | Double |
char | 16(2字节) | Character |
boolean | 1(1/8字节) | Boolean |
2、自动装箱
public static void main(String[] args) {int a=3;//定义一个基本数据类型的变量a赋值3Integer b=a;//b是Integer 类定义的对象,直接用int 类型的a赋值 System.out.println(b);//打印结果为3
}
上面的代码中 Integer b=a; 一个对象怎么赋值成了基本数据类型的变量,其实这就是自动装箱的过程,上面程序在执行Integer b=a;的时候调用了Integer.valueOf ( int i ) 方法,Integer b=a; 这段代码等同于:Integer b=Integer.valueOf ( a ) 。下面是对 Integer.valueOf ( int i ) 方法简化后的源码:
public static Integer valueOf(int i) { if (i >= -128 && i <= 127)return IntegerCache.cache[i + 127];//如果i的值大于-128小于127则返回一个缓冲区中已存在的一个Integer对象return new Integer(i);//否则返回 new 一个Integer 对象
}
可以看到Integer.valueOf ( a )其实是返回了一个Integer的对象。因此由于自动装箱的存在Integer b=a 这段代码是没有毛病的。其实更简化的来写可以这样:Integer b=3,同样这段代码等价于:Integer b=Integer.valueOf (3 ) 。
上面的这段代码中:IntegerCache.cache[i + 127],下面是简化后的源码:
private static class IntegerCache {static final Integer cache[];//定义一个Integer类型的数组且数组不可变static { //利用静态代码块对数组进行初始化。 cache = new Integer[256];int j = -128;for(int k = 0; k < cache.length; k++)cache[k] = new Integer(j++);}//cache[]原来是一个Integer 类型的数组(也可以称为常量池),value 从-128到127,public static Integer valueOf(int i) { if (i >=-128 && i <= 127) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];//如果装箱时值在-128到127之间,之间返回常量池中的已经初始化后的Integer对象。return new Integer(i);//否则返回一个新的对象。}
}
从上面代码可知,IntegerCache 类在初始化的时候,生成了一个大小为 256 的integer 对象的常量池,并且integer.val 的值从-128-127之内,在自动装箱时候,基本数据类型在该范围内的,则直接从该缓存区获取对应的Ingeter对象并返回,超出该范围,则重新创建Ingeter对象并返回;
3、自动拆箱
public static void main(String[] args) {Integer b=new Integer(3);//b为Integer的对象int a=b;//a为一个int的基本数据类型System.out.println(a);//打印输出3。}
当封装类自动拆箱时,其实 int a=b,自动调用了b.intValue()方法,这段代码等价于:int a=b.intValue(),来看看inValue()方法到底是什么,下面是源码:
//自动拆箱时调用的方法,并直接返回基本数据类型
public int intValue() {return value;
}
private final int value;
//而自动装箱时,通过构造函数创建对应的封装类,并将该基本数据类型赋值给该类的静态成员变量
public Integer(int value) {this.value = value;
}
4、相关题目
自动装箱和拆箱已经解决了,看看下面的代码输出什么:
public static void main(String[] args) { //1Integer a=new Integer(123);Integer b=new Integer(123);System.out.println(a==b);//输出 false//分别创建两个封装类对象,比较的对象的引用类型变量,则不相等//2 Integer c=123;Integer d=123; System.out.println(c==d);//输出 true//对于同一个值,且值在-128~127范围内,自动装箱时直接返回缓存区已存在的Ingeter对象,则他们的引用类型变量是相等的,c、f为指向同一个对象//3Integer e=129;Integer f=129;System.out.println(e==f);//输出 false//自动装箱时,值超过了-128~127范围内,重新创建Ingeter对象,则e、f为指向两个对象//4int g=59;Integer h=new Integer(59);System.out.println(g==h);//输出 true//当一个基本数据类型,跟封装类做对比时,封装类会自动拆箱成基本数据类型,然后再比较值得大小}
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