前情提要

?上一篇中籍滴，通過一道常見的面試題（即：String执庐、StringBuilder、StringBuffer的區(qū)別）酒繁，引申到Java中基本類型和包裝類的相關(guān)內(nèi)容四瘫。在這一篇中，我們將解決上一篇中引申出來的問題——基本類型和包裝類型到底有什么區(qū)別欲逃？
?首先，要弄明白這兩者的區(qū)別饼暑，我們就必須要知道基本數(shù)據(jù)類型和包裝類到底是啥稳析？各自都有些什么特性？
?請注意弓叛，除非特別注明彰居，否則本文篇中所涉及得到內(nèi)容都是基于jdk1.8來說的。
?先來了解一下基本數(shù)據(jù)類型吧撰筷。

關(guān)于基本數(shù)據(jù)類型

基本數(shù)據(jù)類型到底是個啥陈惰？

?關(guān)于基本數(shù)據(jù)類型的定義，我翻了一些資料毕籽，至今沒有在任何地方找到一個準(zhǔn)確的描述抬闯。
?這里我就談一下我個人的見解吧井辆，如果有朋友覺得下面的內(nèi)容有不妥的地方歡迎在評論區(qū)留下您的高見，大家共同進步溶握！

在一個變量定義后杯缺，該變量指向的只能是具體的數(shù)值而非內(nèi)存地址。這樣的變量就屬于基本數(shù)據(jù)類型睡榆。

?這一塊的內(nèi)容后續(xù)會再來補充萍肆，由于不是主線，暫時擱置影響也不大胀屿。

Java中基本數(shù)據(jù)類型有哪些

?在Java中塘揣，基本數(shù)據(jù)類型有8種，分別為：

布爾類型：boolean
字符類型：char
整數(shù)類型：byte宿崭、short亲铡、int、long
浮點類型：float劳曹、double

?各類型的詳細信息如下表：

類型描述	名稱	位數(shù)	字節(jié)數(shù)	默認值
布爾類型	boolean	-	-	false
字符類型	char	16	2	'u0000'
整數(shù)類型	byte	8	1	0
整數(shù)類型	short	16	2	0
整數(shù)類型	int	32	4	0
整數(shù)類型	long	64	8	0L
浮點類型	float	32	4	0f
浮點類型	double	64	8	0d

?對于boolean而言奴愉，依賴于jvm廠商的具體實現(xiàn)。邏輯上理解是占用1位铁孵，但是實際中會考慮的因素較多锭硼。在此也不展開描述，如果有人問你究竟boolean占多少內(nèi)存空間蜕劝，你只需要回答：理論上1位（注意不是一個字節(jié)）就可滿足需求檀头，實際還要看jvm的實現(xiàn)。

基本數(shù)據(jù)類型為什么不用new運算符岖沛？

?我們都知道new運算符可用于實例化一個對象暑始，也就是給對象實例分配一塊足夠大的內(nèi)存空間并返回指向該內(nèi)存的引用。注意婴削，這里所指的對象實際上是引用類型廊镜。引用對象開辟的內(nèi)存空間一般是在堆中。
?相對于引用類型來說唉俗，值類型一般存放在棧上（作為成員變量的時候才會放在堆中）嗤朴。因為虛擬機（根據(jù)虛擬機不同，boolean可能占用空間大小不同）對每一種基本類型的空間占用大小都是明確知曉的虫溜，所以不再需要new去開辟空間雹姊。
?實際中，Java的數(shù)據(jù)類型分為兩種：值類型和引用類型衡楞，我們習(xí)慣于把所有引用類型都統(tǒng)稱為對象吱雏。所以，基本數(shù)據(jù)類型不在我們理解的對象的定義范圍內(nèi)。

關(guān)于包裝類

包裝類的定義

?其實包裝類的意義從名字就能看出一些端倪歧杏。啥叫包裝镰惦，通俗了說就是把一個物體打包然后裝起來。舉個例子來說得滤，比如今天我在網(wǎng)上買了一顆蘋果陨献，等我收到貨的時候還是只有那一顆蘋果嗎？并不是懂更，我拿到的是一個貼了有運單號的箱子眨业，里面用了塑膠袋把蘋果給包起來了。同理沮协，包裝類也是一樣龄捡，每一個包裝類里面都包了一種基本數(shù)據(jù)類型。作用也和這個例子類似慷暂，是為了讓運輸更方便聘殖，讓蘋果更安全，讓我們操作更簡單行瑞。

包裝類的種類

?八種基本類型都有自己對應(yīng)的包裝類奸腺，分別為：

布爾類型：Boolean
字符類型：Character
整數(shù)類型：Byte、Short血久、Integer突照、Long
浮點類型：Float、Double

裝箱和拆箱氧吐、包裝類型的緩存機制

?下面我們以Integer為例讹蘑，了解一下什么是裝箱和拆箱，還有所謂的包裝類的緩存機制到底是什么筑舅？首先座慰，關(guān)于裝箱和拆箱的概念如下：

裝箱——將基本類型用各自對應(yīng)的包裝（引用）類型包裝起來：即基本類型->包裝類型；

拆箱——將包裝類型轉(zhuǎn)換為基本數(shù)據(jù)類型：即包裝類型->基本類型翠拣；

?例如下面的代碼將會發(fā)生裝箱和拆箱的過程版仔。

    public static void main(String[] args){
        // 裝箱
        Integer packageObject = 100;
        // 拆箱
        int baseObject = packageObject;
    }

?編譯上面的代碼（javac命令），查看對應(yīng)的.class文件的內(nèi)容（javap命令）误墓。

 public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=1, locals=3, args_size=1
         0: bipush        100
         2: invokestatic  #2                  // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
         5: astore_1
         6: aload_1
         7: invokevirtual #3                  // Method java/lang/Integer.intValue:()I
        10: istore_2
        11: return
      LineNumberTable:
        line 9: 0
        line 11: 6
        line 12: 11

?可以看到裝箱的時候用的是Integer的valueOf方法邦尊；而拆箱的時候用的是intValue方法。在Integer中找到這兩個方法优烧。

    valueOf方法的API說明如下：
    /**
     * Returns an {@code Integer} instance representing the specified
     * {@code int} value.  If a new {@code Integer} instance is not
     * required, this method should generally be used in preference to
     * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
     * to yield significantly better space and time performance by
     * caching frequently requested values.
     *
     * This method will always cache values in the range -128 to 127,
     * inclusive, and may cache other values outside of this range.
     *
     * @param  i an {@code int} value.
     * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
     * @since  1.5
     */

?因為篇幅原因，就不一步一步的點進去看了链峭，有興趣的朋友自行去翻源碼吧畦娄。上面的內(nèi)容已經(jīng)足夠說明問題了，上面的描述大概說了這些東西：

該返回的是一個基于int(這個是入?yún)ⅲ褪谴a中定義的100)值的Integer的實例對象熙卡；

首先會判斷入?yún)⒌姆秶诓辉赱-128,127]之間杖刷。

如果不在這之間，則會調(diào)用構(gòu)造方法返回一個新的Integer實例驳癌；

如果在這個范圍內(nèi)滑燃，則會從緩存中取一個Integer對象返回；

?Integer所謂的緩存其實是在Integer類的內(nèi)部定義了一個IntegerCache的class颓鲜，IntegerCache里面持有一個靜態(tài)并且final修飾的緩存數(shù)組表窘，在一開始這個數(shù)組里面就已經(jīng)存入了[-128,127]之間的整型值，當(dāng)你用自動裝箱的方式初始化一個Integer對象并且你的整型值在這個范圍內(nèi)的話甜滨，會自動從這個數(shù)組中找到對應(yīng)的Integer對象返回給你乐严，而不是重新創(chuàng)建一個Integer對象。

?下面再來看一下拆箱中遇到的intValue方法衣摩。

    intValue方法的API說明如下：
    /**
    * Returns the value of this {@code Integer} as an
    * {@code int}.
    */

?intValue方法的描述很簡單昂验，直接返回一個int類型的值。這個int值其實就是在Integer內(nèi)部包裝的基本數(shù)據(jù)類型(int)艾扮。

?到此既琴，（Integer類的）裝箱、拆箱以及緩存機制差不多咱們就已經(jīng)揭開那層面紗了泡嘴。事實上甫恩，八大包裝類型中除了浮點類型的包裝類（Double和Float）并沒有實現(xiàn)緩存技術(shù)外，其他的包裝類都實現(xiàn)了磕诊。

Byte,Short,Integer,Long這四個包裝類都提供了數(shù)值[-128填物，127]之間的相應(yīng)類型的緩存;

Character提供了數(shù)值在[0,127]之間的緩存；

Boolean提供了取值在{True,False}之間的緩存霎终；

為什么浮點型不提供滞磺？因為浮點型的取值范圍太廣，不可能實現(xiàn)緩存莱褒。

基本數(shù)據(jù)類型和包裝數(shù)據(jù)類型常見的面試題

（一）為什么List<int> = new List<int>();類似這樣的代碼會報錯击困？

答：因為基本數(shù)據(jù)類型不支持泛型。
?List支持泛型广凸，但是泛型必須是對象阅茶。也就是說List支持所有繼承自O(shè)bject類的類型參數(shù)，但基本數(shù)據(jù)類型并沒有繼承自O(shè)bject谅海，所以基本數(shù)據(jù)類型并不是對象脸哀。

（二）包裝類緩存的常見題

    // 題目
    Integer i1 = 55;
    Integer i2 = 55;
    Integer i3 = new Integer(55);
    Integer i4 = new Integer(55);
    Integer i5 = new Integer(56);
    Integer i6 = 1;
    System.out.println("i1 = i2 ? " + (i1 == i2));
    System.out.println("i3 = i4 ? " + (i3 == i4));
    System.out.println("i5 = i4 + i6 ? " + (i5 == i4 + i6));
    System.out.println("56 = i4 + i6 ? " + (56 == i4 + i6));
    Double d1 = 1.0d;
    Double d2 = 1.0d;
    System.out.println("d1 = d2 ? " + (d1 == d2));

    // 答案
    i1 = i2 ? true
    i3 = i4 ? false
    i5 = i4 + i6 ? true
    56 = i4 + i6 ? true
    d1 = d2 ? false

    // 解析
    // 從緩存數(shù)組中取一個值為55的Integer實例
    Integer i1 = 55;
    // 從緩存數(shù)組中取一個值為55的Integer實例
    Integer i2 = 55;
    // 創(chuàng)建一個值為55的Integer實例
    Integer i3 = new Integer(55);
    // 創(chuàng)建一個值為55的Integer實例
    Integer i4 = new Integer(55);
    // 創(chuàng)建一個值為56的Integer實例
    Integer i5 = new Integer(56);
    // 從緩存數(shù)組中取一個值為1的Integer實例
    Integer i6 = 1;
    // 只要值相等，從緩存數(shù)組中取出來的一定是同一個實例
    System.out.println("i1 = i2 ? " + (i1 == i2));
    // 雖然值相同扭吁，但是屬于兩個不同的實例（因為遇到了兩個new）
    System.out.println("i3 = i4 ? " + (i3 == i4));
    // Integer類不提供+的實現(xiàn)撞蜂，所以i4和i6先拆箱為基本數(shù)據(jù)類型盲镶，因為i5要和基本類型比較，i5也只能拆箱
    System.out.println("i5 = i4 + i6 ? " + (i5 == i4 + i6));
    // 同上一個
    System.out.println("56 = i4 + i6 ? " + (56 == i4 + i6));
    Double d1 = 1.0d;
    Double d2 = 1.0d;
    // Double不提供緩存機制蝌诡，每次都是new的新對象
    System.out.println("d1 = d2 ? " + (d1 == d2));

（三）Integer類的緩存區(qū)間為什么是[-128,127],為什么不把范圍定義的再廣一些溉贿？

?事實上，針對于Integer類浦旱，我們可以通過改參數(shù)的方式來設(shè)置這個區(qū)間的上下限宇色。那是不是意味著我的區(qū)間越大越好呢？
?并不是颁湖，看源碼的時候就會知道宣蠕，Integer類的緩存區(qū)間的每一個整型值都會被提前創(chuàng)建并加載到內(nèi)存中去。換句話說爷狈，這個區(qū)間越大植影，你的內(nèi)存就占用的越多。這是一個典型的時間和空間的抉擇問題涎永。緩存的意義就是拿空間換時間思币，但是你拿了太多的空間，可能換來的回報遠遠不是那點時間能補償?shù)昧说摹?/p>

（四）在Java中存在i+1<i的情況嗎羡微？

?存在谷饿，所有的基本類型都有位數(shù)的限制，比如int是32位妈倔，那么int能表示的整型范圍為[-2147483648,2147483647]博投，即：[負2的31次冪,正2的31次冪-1]。當(dāng)超過這個范圍時盯蝴，將發(fā)生溢出毅哗，溢出后該值將變?yōu)樨摂?shù)。

    int x = 2147483647;
    int y = x + 1;
    System.out.println(y);// 輸出：-2147483648
    System.out.println("y < x ? " + (y < x));// 輸出：y < x ? true

?關(guān)于為什么溢出后會變?yōu)樨摂?shù)捧挺，大家可自己演練一下虑绵。簡單提一下，32位的有符號數(shù)闽烙，第一位是符號位（為0表示正數(shù)翅睛，為1表示負數(shù)）。所以32位能表示的最大的正數(shù)是[0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111]黑竞，寫成16進制就是0x7FFFFFFF捕发。再加1，低位向高位進位很魂，相加的結(jié)果變成[1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000]扎酷，表示成16進制則為0x80000000。這個結(jié)果一看就是負數(shù)遏匆，因為最高位的符號位已經(jīng)變成1了霞玄。至于為什么是-2147483648骤铃，就需要去算一下這個二進制串的補碼了。

擴展區(qū)域

擴展區(qū)域主體

這是一個沒有實現(xiàn)的擴展坷剧。

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你知道Java中基本類型和包裝類的區(qū)別嗎