java裝箱與拆箱的深入理解

Java有一個(gè)類型系統(tǒng)有兩個(gè)部分組成,包含基本類型(byte赡盘、char号枕、int、short陨享、long葱淳、float、double抛姑、boolean)和引用類型赞厕。而基本類型則對(duì)應(yīng)著各自的引用類型,稱為裝箱的基本類型定硝。而引用類型對(duì)應(yīng)著各自的基本類型皿桑,稱為拆箱的基本類型。對(duì)應(yīng)的類型為:(Byte蔬啡、Character诲侮、Integer、Short箱蟆、Long沟绪、Float、Double空猜、Boolean)

下面一具體例子來說明裝箱與拆箱

//java 1.5之前創(chuàng)建一個(gè)Integer對(duì)象
Integer i = new Integer(10);
//java 1.5之后有了裝箱的特性,直接用下列方式生成一個(gè)Integer對(duì)象
//在這個(gè)過程中會(huì)將int 類型的10自動(dòng)裝箱成為Integer類型
Integer i = 10;
//拆箱 輸出的值為20绽慈,這個(gè)過程中诺核,會(huì)先將Integer類型的j自動(dòng)拆箱為基本類型的10,最后完成運(yùn)算
Integer j = new Integer(10);
int k = 10;
System.out.print(j+k);

下面來說說基本數(shù)據(jù)類型與其對(duì)應(yīng)的引用類型的區(qū)別:

  1. 基本類型只有值久信,而裝箱基本類型既具有值也具有它們對(duì)象的同一性(就是兩個(gè)裝箱的基本類型具有相同的值和不同的同一性(對(duì)象不一樣))
  2. 基本類型只有功能完備的值窖杀,而每個(gè)裝箱類型不僅具有完備的值還具有所有功能值之外的null。
  3. 基本類型通常比裝箱基本類型更節(jié)省時(shí)間和空間裙士。

下面來舉一個(gè)《Effective java中》的一個(gè)例子進(jìn)行分析

Comparator<Integer> comparator = new Comparator<Integer>()
{
    public int compareTo(Integer first,Integer second)
    {
        return first > second ? 1:first == second ? 0 : -1;
    }

}
//這兩個(gè)Integer實(shí)例都表示相同的值42
Integer a = new Integer(42);
Integer b = new Integer(42);
int c = comparator.compareTo(a,b);
//返回值多少 0 入客? 但實(shí)際結(jié)果卻是-1,難道 42 < 42 ?

下面就來解釋上面例子的原因:
首先執(zhí)行 a>b,兩個(gè)Integer都自動(dòng)拆箱為42腿椎,不成立桌硫,則執(zhí)行 a==b,乍一看,沒什么問題啃炸,42==42沒問題啊铆隘,但實(shí)際上這是違反了了裝箱的同一性,因?yàn)閍和b都是引用類型南用,根據(jù)上述兩個(gè)裝箱類型具有相同的值和不同的同一性,只是兩個(gè)對(duì)象的比較膀钠,即這兩個(gè)對(duì)象是不同對(duì)象,所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存也不一樣裹虫,a!=b肿嘲。所有正確答案應(yīng)該是 -1。

現(xiàn)在來說說裝箱和拆箱是怎么實(shí)現(xiàn)的:

public static void main(String[] args){
  Integer i = 10;
  int j = 10;
  System.out.print("i+j = "+(i+j));
}

打印結(jié)果為:

Paste_Image.png

反編譯class文件得到:

Paste_Image.png

第一行是裝箱過程筑公,查看源碼實(shí)際是調(diào)用了Integer.valueOf(int)方法返回一個(gè)Integer實(shí)例
第三行進(jìn)行加法運(yùn)算的時(shí)候是拆箱過程雳窟,將Integer實(shí)例i拆箱為int型,然后進(jìn)行加法運(yùn)算匣屡,實(shí)際是調(diào)用了Integer.intValue()方法返回一個(gè)int型數(shù)據(jù)封救。

關(guān)于裝箱與拆箱大致的都講的差不多了。下面舉幾個(gè)面試中關(guān)于裝箱與拆箱會(huì)問到的例子:

public class Main 
{
   public static void main(String[] args) 
  {
      Integer i1 = 100;
      Integer i2 = 100;
      Integer i3 = 200;
      Integer i4 = 200;

      System.out.println(i1==i2); //返回true
      System.out.println(i3==i4); //返回false
 }
}

下面來解釋下這個(gè)原因

//這是裝箱的源碼
public static Integer valueOf(int i) {    
     return  i >= 128 || i < -128 ? new Integer(i) : SMALL_VALUES[i + 128];}

/** * A cache of instances used by {@link Integer#valueOf(int)} and auto-boxing */
private static final Integer[] SMALL_VALUES = new Integer[256];
static {    
         for (int i = -128; i < 128; i++){        
                SMALL_VALUES[i + 128] = new Integer(i);    
         }
}
//當(dāng)值在[-128,127)之間時(shí)捣作,裝箱操直接取已經(jīng)cache好的Integer實(shí)例誉结,所以i1==i2,當(dāng)大于127時(shí)虾宇,每次都是new出來的Integer,指向不同的對(duì)象,所以i3!=i4
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
 
        Integer a = 1;
        Integer b = 2;
        Integer c = 3;
        Integer d = 3;
        Integer e = 321;
        Integer f = 321;
        Long g = 3L;
        Long h = 2L;
         
        System.out.println(c==d);  //true
        System.out.println(e==f);   // false
        System.out.println(c==(a+b)); // true
        System.out.println(c.equals(a+b));//true
        System.out.println(g==(a+b));//false
        System.out.println(g.equals(a+b));//false
        System.out.println(g.equals(a+h));//true
    }
}


// Example 1: == comparison pure primitive – no autoboxing
        int i1 = 1;
        int i2 = 1;
        System.out.println("i1==i2 : " + (i1 == i2)); // true

        // Example 2: equality operator mixing object and primitive
        Integer num1 = 1; // autoboxing
        int num2 = 1;
        System.out.println("num1 == num2 : " + (num1 == num2)); // true

        // Example 3: special case - arises due to autoboxing in Java
        Integer obj1 = 1; // autoboxing will call Integer.valueOf()
        Integer obj2 = 1; // same call to Integer.valueOf() will return same
        // cached Object

        System.out.println("obj1 == obj2 : " + (obj1 == obj2)); // true

        int obj3 = 3;
        Integer obj4 = 3;
        Integer obj5 = new Integer(3);

        System.out.println("obj4 == obj5 :  " + (obj4 == obj5));//false
        System.out.println("obj3 == obj5 :  " + (obj3 == obj5));//true

        // Example 4: equality operator - pure object comparison
        Integer one = new Integer(1); // no autoboxing
        Integer anotherOne = new Integer(1);

        System.out.println("one == anotherOne : " + (one == anotherOne)); // false

//當(dāng) "=="運(yùn)算符的兩個(gè)操作數(shù)都是 包裝器類型的引用搓彻,則是比較指向的是否是同一個(gè)對(duì)象,而如果其中有一個(gè)操作數(shù)是表達(dá)式(即包含算術(shù)運(yùn)算)則比較的是數(shù)值(即會(huì)觸發(fā)自動(dòng)拆箱的過程)嘱朽。另外旭贬,對(duì)于包裝器類型,equals方法并不會(huì)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換
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