面试官:兄弟,说说基本类型和包装类型的区别吧

六年前,我从苏州回到洛阳,抱着一幅“海归”的心态,投了很多简历,也“约谈”了很多面试官,但仅有两三个令我感到满意。其中有一位叫老马,至今还活在个人手机通信录里。他当时扔了一个面试题把我砸懵了:说说基本类型和包装类型的区别吧。面试

我当时二十三岁,正值青春年华,从事 Java 编程已有 N 年经验(N < 4),自认为全部的面试题都能对答如流,结果没想到啊,被“刁难”了——原来洛阳这块互联网的荒漠也有技术专家啊。如今回想起来,脸上不自觉地泛起了羞愧的红晕:主要是本身当时太菜了。无论怎么说,是时候写篇文章剖析一下基本类型和包装类型的区别了。数据库

Java 的每一个基本类型都对应了一个包装类型,好比说 int 的包装类型为 Integer,double 的包装类型为 Double。基本类型和包装类型的区别主要有如下 4 点。编程

0一、包装类型能够为 null,而基本类型不能够

别小看这一点区别,它使得包装类型能够应用于 POJO 中,而基本类型则不行。缓存

POJO 是什么呢?这里稍微说明一下。性能

POJO 的英文全称是Plain Ordinary Java Object,翻译一下就是,简单无规则的 Java 对象,只有属性字段以及 setter 和 getter 方法,示例以下。spa

image.png

和 POJO 相似的,还有数据传输对象 DTO(Data Transfer Object,泛指用于展现层与服务层之间的数据传输对象)、视图对象 VO(View Object,把某个页面的数据封装起来)、持久化对象 PO(Persistant Object,能够当作是与数据库中的表映射的 Java 对象)。翻译

那为何 POJO 的属性必需要用包装类型呢?3d

《阿里巴巴 Java 开发手册》上有详细的说明,咱们来大声朗读一下(预备,起)。code

数据库的查询结果多是 null,若是使用基本类型的话,由于要自动拆箱(将包装类型转为基本类型,好比说把 Integer 对象转换成 int 值),就会抛出 NullPointerException的异常。

0二、包装类型可用于泛型,而基本类型不能够

泛型不能使用基本类型,由于使用基本类型时会编译出错。对象

List<int> list = new ArrayList<>(); // 提示 Syntax error, insert "Dimensions" to complete ReferenceType

为何呢?由于泛型在编译时会进行类型擦除,最后只保留原始类型,而原始类型只能是 Object 类及其子类——基本类型是个特例。

0三、基本类型比包装类型更高效

基本类型在栈中直接存储的具体数值,而包装类型则存储的是堆中的引用。

很显然,相比较于基本类型而言,包装类型须要占用更多的内存空间。假如没有基本类型的话,对于数值这类常用到的数据来讲,每次都要经过 new 一个包装类型就显得很是笨重。

0三、两个包装类型的值能够相同,但却不相等

两个包装类型的值能够相同,但却不相等——这句话怎么理解呢?来看一段代码就明明白白了。

List<int> list = new ArrayList<>(); 
// 提示 Syntax error, insert "Dimensions" to complete ReferenceType
List<Integer> list = new ArrayList<>();

两个包装类型在使用“==”进行判断的时候,判断的是其指向的地址是否相等。chenmo 和 wanger 两个变量使用了 new 关键字,致使它们在“==”的时候输出了 false。

chenmo.equals(wanger)的输出结果为 true,是由于 equals 方法内部比较的是两个 int 值是否相等。源码以下。

image.png

瞧,虽然 chenmo 和 wanger 的值都是 10,但他们并不相等。换句话说就是:将“==”操做符应用于包装类型比较的时候,其结果极可能会和预期的不符

0四、自动装箱和自动拆箱

既然有了基本类型和包装类型,确定有些时候要在它们之间进行转换。把基本类型转换成包装类型的过程叫作装箱(boxing)。反之,把包装类型转换成基本类型的过程叫作拆箱(unboxing)。

在 Java SE5 以前,开发人员要手动进行装拆箱,好比说:

image.png

Java SE5 为了减小开发人员的工做,提供了自动装箱与自动拆箱的功能。

image.png

上面这段代码使用 JAD 反编译后的结果以下所示:
image.png

也就是说,自动装箱是经过Integer.valueOf()完成的;自动拆箱是经过Integer.intValue()完成的。理解了原理以后,咱们再来看一道老马当年给我出的面试题。
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答案是什么呢?有举手要回答的吗?答对的奖励一朵小红花哦。

第一段代码,基本类型和包装类型进行 == 比较,这时候 b 会自动拆箱,直接和 a 比较值,因此结果为 true。

第二段代码,两个包装类型都被赋值为了 100,这时候会进行自动装箱,那 == 的结果会是什么呢?

咱们以前的结论是:将“==”操做符应用于包装类型比较的时候,其结果极可能会和预期的不符。那结果是 false?但此次的结果倒是 true,是否是感受很意外?

第三段代码,两个包装类型从新被赋值为了 200,这时候仍然会进行自动装箱,那 == 的结果会是什么呢?

吃了第二段代码的亏后,是否是有点怀疑人生了,此次结果是 true 仍是 false 呢?扔个硬币吧,哈哈。我先告诉你结果吧,false。

?为何?为何呢?

事情到了这一步,必须使出杀手锏了——分析源码吧。

以前咱们已经知道了,自动装箱是经过Integer.valueOf()完成的,那咱们就来看看这个方法的源码吧。

image.png

难不成是 IntegerCache 在做怪?你猜对了!

image.png

大体瞟一下这段代码你就全明白了。-128 到 127 之间的数会从 IntegerCache 中取,而后比较,因此第二段代码(100 在这个范围以内)的结果是 true,而第三段代码(200 不在这个范围以内,因此 new 出来了两个 Integer 对象)的结果是 false。

看完上面的分析以后,我但愿你们记住一点:当须要进行自动装箱时,若是数字在 -128 至 127 之间时,会直接使用缓存中的对象,而不是从新建立一个对象

自动装拆箱是一个很好的功能,大大节省了咱们开发人员的精力,但也会引起一些麻烦,好比下面这段代码,性能就不好。

image.png

sum 因为被声明成了包装类型 Long 而不是基本类型 long,因此sum += i进行了大量的拆装箱操做(sum 先拆箱和 i 相加,而后再装箱赋值给 sum),致使这段代码运行完花费的时间足足有 2986 毫秒;若是把 sum 换成基本类型 long,时间就仅有 554 毫秒,彻底不一个等量级啊。

原文连接:https://mp.weixin.qq.com/s/JE...

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