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详解Java的自动装箱与拆箱(Autoboxing and unboxing)
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一、什么是自动装箱拆箱
很简单,下面两句代码就可以看到装箱和拆箱过程
//自动装箱
Integer total = 99;
//自定拆箱
int totalprim = total;
简单一点说,装箱就是自动将基本数据类型转换为包装器类型;拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型。
下面我们来看看需要装箱拆箱的类型有哪些:
这个过程是自动执行的,那么我们需要看看它的执行过程:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//自动装箱
Integer total = 99;
//自定拆箱
int totalprim = total;
}
}
反编译class文件之后得到如下内容:
javap -c StringTest
Integer total = 99;
执行上面那句代码的时候,系统为我们执行了:
Integer total = Integer.valueOf(99);
int totalprim = total;
执行上面那句代码的时候,系统为我们执行了:
int totalprim = total.intValue();
我们现在就以Integer为例,来分析一下它的源码:
1、首先来看看Integer.valueOf函数
public static Integer valueOf(int i) {
return i = 128 || i -128 ? new Integer(i) : SMALL_VALUES[i + 128];
}
它会首先判断i的大小:如果i小于-128或者大于等于128,就创建一个Integer对象,否则执行SMALL_VALUES[i + 128]。
首先我们来看看Integer的构造函数:
private final int value;
public Integer(int value) {
this.value = value;
}
public Integer(String string) throws NumberFormatException {
this(parseInt(string));
}
它里面定义了一个value变量,创建一个Integer对象,就会给这个变量初始化。第二个传入的是一个String变量,它会先把它转换成一个int值,然后进行初始化。
下面看看SMALL_VALUES[i + 128]是什么东西:
private static final Integer[] SMALL_VALUES = new Integer[256];
它是一个静态的Integer数组对象,也就是说最终valueOf返回的都是一个Integer对象。
所以我们这里可以总结一点:装箱的过程会创建对应的对象,这个会消耗内存,所以装箱的过程会增加内存的消耗,影响性能。
2、接着看看intValue函数
@Override
public int intValue() {
return value;
}
这个很简单,直接返回value值即可。
二、相关问题
上面我们看到在Integer的构造函数中,它分两种情况:
1、i = 128 || i -128 ===== new Integer(i)
2、i 128 i = -128 ===== SMALL_VALUES[i + 128]
private static final Integer[] SMALL_VALUES = new Integer[256];
SMALL_VALUES本来已经被创建好,也就是说在i = 128 || i -128是会创建不同的对象,在i 128 i = -128会根据i的值返回已经创建好的指定的对象。
说这些可能还不是很明白,下面我们来举个例子吧:
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); //true
System.out.println(i3==i4); //false
}
}
代码的后面,我们可以看到它们的执行结果是不一样的,为什么,在看看我们上面的说明。
1、i1和i2会进行自动装箱,执行了valueOf函数,它们的值在(-128,128]这个范围内,它们会拿到SMALL_VALUES数组里面的同一个对象SMALL_VALUES[228],它们引用到了同一个Integer对象,所以它们肯定是相等的。
2、i3和i4也会进行自动装箱,执行了valueOf函数,它们的值大于128,所以会执行new Integer(200),也就是说它们会分别创建两个不同的对象,所以它们肯定不等。
下面我们来看看另外一个例子:
public class Main { public static void main(String[] args) {
Double i1 = 100.0;
Double i2 = 100.0;
Double i3 = 200.0;
Double i4 = 200.0;
System.out.println(i1==i2); //false
System.out.println(i3==i4); //false
}
}
看看上面的执行结果,跟Integer不一样,这样也不必奇怪,因为它们的valueOf实现不一样,结果肯定不一样,那为什么它们不统一一下呢?
这个很好理解,因为对于Integer,在(-128,128]之间只有固定的256个值,所以为了避免多次创建对象,我们事先就创建好一个大小为256的Integer数组SMALL_VALUES,所以如果值在这个范围内,就可以直接返回我们事先创建好的对象就可以了。
但是对于Double类型来说,我们就不能这样做,因为它在这个范围内个数是无限的。
总结一句就是:在某个范围内的整型数值的个数是有限的,而浮点数却不是。
所以在Double里面的做法很直接,就是直接创建一个对象,所以每次创建的对象都不一样。
public static Double valueOf(double d) {
return new Double(d);
}
下面我们进行一个归类:
Integer派别:Integer、Short、Byte、Character、Long这几个类的valueOf方法的实现是类似的。
Double派别:Double、Float的valueOf方法的实现是类似的。每次都返回不同的对象。
下面对Integer派别进行一个总结,如下图:
下面我们来看看另外一种情况:
public class Main { public static void main(String[] args) {
Boolean i1 = false;
Boolean i2 = false;
Boolean i3 = true;
Boolean i4 = true;
System.out.println(i1==i2);//true
System.out.println(i3==i4);//true
}
}
可以看到返回的都是true,也就是它们执行valueOf返回的都是相同的对象。
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}
可以看到它并没有创建对象,因为在内部已经提前创建好两个对象,因为它只有两种情况,这样也是为了避免重复创建太多的对象。
public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
上面把几种情况都介绍到了,下面来进一步讨论其他情况。
Integer num1 = 400;
int num2 = 400;
System.out.println(num1 == num2); //true
说明num1 == num2进行了拆箱操作
Integer num1 = 100;
int num2 = 100;
System.out.println(num1.equals(num2)); //true
我们先来看看equals源码:
@Override
public boolean equals(Object o) {
return (o instanceof Integer) (((Integer) o).value == value);
}
我们指定equal比较的是内容本身,并且我们也可以看到equal的参数是一个Object对象,我们传入的是一个int类型,所以首先会进行装箱,然后比较,之所以返回true,是由于它比较的是对象里面的value值。
Integer num1 = 100;
int num2 = 100;
Long num3 = 200l;
System.out.println(num1 + num2); //200
System.out.println(num3 == (num1 + num2)); //true
System.out.println(num3.equals(num1 + num2)); //false
1、当一个基础数据类型与封装类进行==、+、-、*、/运算时,会将封装类进行拆箱,对基础数据类型进行运算。
2、对于num3.equals(num1 + num2)为false的原因很简单,我们还是根据代码实现来说明:
@Override
public boolean equals(Object o) {
return (o instanceof Long) (((Long) o).value == value);
}
它必须满足两个条件才为true:
1、类型相同
2、内容相同
上面返回false的原因就是类型不同。
Integer num1 = 100;
Ingeger num2 = 200;
Long num3 = 300l;
System.out.println(num3 == (num1 + num2)); //true
我们来反编译一些这个class文件:javap -c StringTest
可以看到运算的时候首先对num3进行拆箱(执行num3的longValue得到基础类型为long的值300),然后对num1和mum2进行拆箱(分别执行了num1和num2的intValue得到基础类型为int的值100和200),然后进行相关的基础运算。
我们来对基础类型进行一个测试:
int num1 = 100;
int num2 = 200;
long mum3 = 300;
System.out.println(num3 == (num1 + num2)); //true
上面就说明了为什么最上面会返回true.
所以,当 “==”运算符的两个操作数都是 包装器类型的引用,则是比较指向的是否是同一个对象,而如果其中有一个操作数是表达式(即包含算术运算)则比较的是数值(即会触发自动拆箱的过程)。
通过上面的分析我们需要知道两点:
1、什么时候会引发装箱和拆箱
2、装箱操作会创建对象,频繁的装箱操作会消耗许多内存,影响性能,所以可以避免装箱的时候应该尽量避免。
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注意Java的自动装箱拆箱功能始于Java 1.5, 如果你的编译器用的是更早的版本一定会出错,我的eclipse用的1.7,就没有错误。
public class MyTest {
public static void main(String[] args) {
int a = new Integer(12);
Integer b = 10;
}
}
jdk5以上才支持autoboxing,应该是你的jdk版本不够吧。
eclipse里,project-properties,搜jdk,看看compiler那里的jdk版本,调整至1.5以上
你的方法定义在方法里面了。。
给你改了下哈。。
public class AutoboxingInAction {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
int[] values = { 3, 97, 55, 22, 12345 };
Integer[] objs = new Integer[values.length];
// Call method to cause boxing conversions
for (int i = 0; i values.length; i++) {
objs[i] = boxInteger(values[i]);
}
// Use method to caluse unboxing conversions
for (Integer intObject : objs) {
unboxInteger(intObject);
}
// Method to cause boxing conversion
}
public static Integer boxInteger(Integer obj) {
return obj;
}
// Method to cause unboxing conversion
public static void unboxInteger(int n) {
System.out.println("value = " + n);
}
}
Java包装类,Wrapper~由于在java中,数据类型总共可分为两大种,基本数据类型(值类型)和类类型(引用数据类型)。基本类型的数据不是对象,所以对于要将数据类型作为对象来使用的情况,java提供了相对应的包装类。对于8种数据类型的包装类分别是:
int---Integer
char---Character
float---Float
double---Double
byte---Byte
short---Short
long---Long
boolean--Boolean
所谓装箱,就是把基本类型用它们相对应的引用类型包起来,使它们可以具有对象的特质,如我们可以把int型包装成Integer类的对象,或者把double包装成Double,等等。
所谓拆箱,就是跟装箱的方向相反,将Integer及Double这样的引用类型的对象重新简化为值类型的数据
J2SE5.0后提供了自动装箱与拆箱的功能,此功能事实上是编译器来帮您的忙,编译器在编译时期依您所编写的方法,决定是否进行装箱或拆箱动作。
自动装箱的过程:每当需要一种类型的对象时,这种基本类型就自动地封装到与它相同类型的包装中。
自动拆箱的过程:每当需要一个值时,被装箱对象中的值就被自动地提取出来,没必要再去调用intValue()和doubleValue()方法。
自动装箱,只需将该值赋给一个类型包装器引用,java会自动创建一个对象。例如:
Integer i=100; //没有通过使用new来显示建立,java自动完成。
自动拆箱,只需将该对象值赋给一个基本类型即可。
例如:
int j=i;
int i = 10;
Integer j =new Integer(i); //手动装箱操作
int k = j.intValue(); //手动拆箱操作
int i = 11;
Integer j = i; //自动装箱
int k = j //自动拆箱
装箱与拆箱是C#与JAVA中的概念。。
Object o=i,装箱操作,基本数据类型转换成Object类
(int)o,拆箱操作,Object类转成基本数据类型
j.ToString(),i.ToString()装箱操作,int型转成Integer类,调用ToString()方法