如何理解Java中的自动拆箱和自动装箱？

时间 2020-05-28

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小伟刚毕业时面的第一家公司就被面试官给问住了...java

如何理解Java中的自动拆箱和自动装箱？web

自动拆箱？自动装箱？什么鬼，听都没听过啊，这...这..知识盲区...面试

回到家后小伟赶忙查资料，我透，这不就是问基本类型跟封装类型吗，面试官整啥名词呢...数据库

别问结果，问就是没过。数组

一、什么是自动装箱，自动拆箱

定义：基本数据类型和包装类之间能够自动地相互转换缓存

理解：装箱就是自动将基本数据类型转换为封装类型，拆箱就是自动将封装类型转换为基本数据类型。编辑器

咱们知道，Java中提供了四大类基本数据类型，分别是：整数、浮点数、字符型和布尔型，其中：学习

整数包含：byte、int、short、long
浮点数包含：float、double
字符类型：char
布尔类型：boolean

基本数据类型相信你们必定很熟悉了吧，来来来，说说他们的取值范围~spa

数据类型	取值范围
byte	-128 ~ 127
short	-32786 ~ 32767
int	-4294967296 ~ 4294967295
long	-2^64^ ~ 2^64^ -1
float	3.4e-038 ~ 3.4e+038
double	1.7e-308 ~ 1.7e+308
char	\u0000 ~ \uffff
boolean	true 、false

平常开发中，靠这些基本数据类型几乎可以知足咱们的需求，可是基本类型终究不是对象，往重了说不知足面向对象的开发思想，往轻了说就是使用不方便。怎么讲？例如作一些数据类型转换，获取int数据类型的取值范围等等。设计

咱们知道，类的优势在于它能够定义成员变量、成员方法，提供丰富便利的功能，所以Java在JDK1.0的时候就设计了基本数据类型的包装类，而在JDK1.5中引入了新特性：自动装箱和拆箱。

咱们来看一下基本类型跟封装类型之间的对应关系：

数据类型	封装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

二、使用包装类型后的便捷

咱们以上边提到的数据类型转换为例，看看使用包装类型后的便捷性。

小伟在数据库中存放商品库存用的是 varchar 类型来存储的，因此在代码中的实体与之对应的是 String，那么问题来了，既然是库存，那么势必就要用到加减乘除之类的运算，因此就须要先转换成 数值类型(int\long\float等)来运算，咱们看一下经过包装类是如何快速转换的「int\long\float」：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 数据库中的商品数量 number
        String number = "666";
        // 借助封装了 Integer 转换为 int
        int intVal = Integer.valueOf(number);
        // 借助封装了 Float 转换为 float
        float floatVal = Float.valueOf(number);
        // 借助封装了 Long 转换为 long
        long longVal = Long.valueOf(number);
        // 依次输出三个值的内容
        System.out.println("int="+intVal);
        System.out.println("floatVal="+floatVal);
        System.out.println("longVal="+longVal);
    }
}

三、落实自动装箱、拆箱

看完了包装类型的便捷性后，咱们再来落实到自动装箱、自动拆箱上...

怎么就自动装箱，自动拆箱了呢？

上一段代码，看看哪是自动装箱跟自动拆箱：

// 自动装箱
1. Integer a = 100;
// 自动拆箱
2. int b = a;

自动装箱，至关于Java编译器替咱们执行了 Integer.valueOf(XXX);

自动拆箱，至关于Java编译器替咱们执行了Integer.intValue(XXX);

咱们证明一下，首先经过 javac 编译获得 class 文件，接着反编译看看：

指令为：javap -c class文件名，获得下图所示：

看完编译器替咱们作的，接下来咱们再经过源码看看，首先是自动装箱 valueOf() 方法:

public static Integer valueOf(int i) {
 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
  return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
 return new Integer(i);
}

咱们能够看到，首先是if方法，对传入的int 数值进行判断，若是 i >= -128 且i <= 127 那么就会从IntegerCache缓存中获取指定数字的封装类，若是不存在则 new 出一个新的封装类，关于 IntegerCache ，其内部实现了一个Integer的静态常量数组，在类加载的时候，执行static静态块进行初始化-128~127之间的Integer对象，存放到cache数组中，cache属于常量，存放在java的方法区中，对方法区不太了解的小伙伴能够先留空，后面我会单独水一篇的~

额外补充一下：上边咱们只看了Integer封装类的自动装箱方法，从方法中咱们了解了在-128~127之间使用了缓存，那么是否是意味着别的封装类也是这样呢？其实不是的，首先Integer使用缓存缘由是该区间会被常用到，且数量个数比较肯定，就256个值，因此为了提升效率，防止每次自动装箱都建立一次对象实例，而后就你懂得~，而double、float浮点型是没有使用缓存的，由于小数点的缘由，因此在这个区间范围内个数是比较泛的，即不适合缓存，没有意义。

咱们经过一段代码看看这个缓存的效果吧：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 100;
        Integer b = 100;
        Integer c = 200;
        Integer d = 200;
        System.out.println(a==b); // 打印true
        System.out.println(a==b); // 打印false
    }
}

接着再来看自动拆箱 intValue() 方法：

private final int value;

public int intValue() {
 return value;
}

这个方法就比较简单了，调用时直接返回了基本数据类型的 value 值。

至此咱们看完了自动装箱、自动拆箱，以Integer为例咱们知道了使用 valueOf() 方法实现装箱，使用 intValue() 方法实现拆箱，接下来咱们再结合几行代码从新回顾一下：

1. Integer a = new Integer(100);
2. Integer b = 100;
3. b+=100;

第一行代码：new 了一个 Integer 对象实例，将 int 类型的数据传入包装成了 Integer 类型。
第二行代码：首先咱们知道 100 是 int 类型的，可是等待复制的 b 是 Integer 类型，此时就用到了自动装箱，b = Integer.valueOf(100)，将100包装成包装类了「经过反编译验证」
第三行代码：用到了自动装箱+自动拆箱，b = b + 100 = Integer.intValye(b) + 100 此时计算结果获得的应该是 int 类型的 b，可是 b 又被限定了是 Integer 类型，因此就又要用到 Integet.valueOf() 自动装箱。