Java中的拆箱和装箱

Posted 2020-10-03 我的博客

首先说一下Java中的包装类，Java语言是一个面向对象的语言，但是Java中的基本数据类型却不是面向对象的，这在实际使用时存在很多的不便（比如，我们不能直接想集合Collections中放入原始类型值，因为集合只接收对象）。为了解决这个不足，在设计类的是为每个基本数据类型设计了一个对应的类进行代表，这样八个和基本数据类型对应的类统称为包装类（Wrapper Class）。

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

自动装箱就是Java自动将原始类型转化为对应的对象，比如将int的变量转化为Integer对象，这个过程叫做装箱，反之将Integer对象转化为int对象，这个过程叫做拆箱。又因为这个过程是自动发生的，所以又叫自动装箱，自动拆箱。

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
arrayList.add(1);  //自动装箱 int --> Integer

int number = arrayList.get(0);     //自动拆箱   Integer  -->  int

 

简单点说，装箱就是自动将基本类型转化为包装类型，拆箱就是自动将包装类型转化为基本类型。

在自动装箱的过程中，系统为我们执行了

Integer total = Integer.valueOf(1);

 自动拆箱的过程中，系统为我们执行了

int number = total.intValue();

弊端：

　　有些情况中，自动装箱如果不注意的话会创建多余的对象，影响程序的性能。

Integer sum = 0;
 for(int i=1000; i<5000; i++){
   sum+=i;
}

　　上述代码中 sum+=i 可以看成 sum = sum +i，但是这个 + 操作符不适用与Integer对象，首先sum进行自动拆箱操作，进行数值的相加操作，最后发生自动装箱操作转化为Integer对象。

其内部的变化如下：

sum = sum.intValue() + i;
Integer sum = new Integer(result);

由于我们声明的sum为Integer类型，在上面的循环中会创建将近4000个无用的对象，在这样庞大的循环中，会降低程序的性能并且加重了垃圾回收的工作量。因此在我们编程时，需要注意到这一点，正确的声明变量类型，避免因为自动装箱引起的性能问题。

  在Integer类内部包含了一些和int操作有关的方法，下面介绍一些比较常用的方法：

  a、parseInt方法

                            public static int parseInt(String s)

该方法的作用是将数字字符串转换为int数值。在以后的界面编程中，将字符串转换为对应的int数字是一种比较常见的操作。使用示例如下：

                                     String s = “123”;

                                     int n = Integer.parseInt(s);

则int变量n的值是123，该方法实际上实现了字符串和int之间的转换，如果字符串都包含的不是都是数字字符，则程序执行将出现异常。

另外一个parseInt方法：

         public static int parseInt(String s, int radix)

则实现将字符串按照参数radix指定的进制转换为int，使用示例如下：

         //将字符串”120”按照十进制转换为int，则结果为120

         int n = Integer.parseInt(“120”,10);

         //将字符串”12”按照十六进制转换为int，则结果为18

         int n = Integer.parseInt(“12”,16);

         //将字符串”ff”按照十六进制转换为int，则结果为255

         int n = Integer.parseInt(“ff”,16);

这样可以实现更灵活的转换。

                   b、toString方法

                            public static String toString(int i)

                            该方法的作用是将int类型转换为对应的String类型。

                            使用示例代码如下：

                                     int m = 1000;

                                     String s = Integer.toString(m);

                            则字符串s的值是”1000”。

                            另外一个toString方法则实现将int值转换为特定进制的字符串：

                                     public static int parseInt(String s, int radix)

                            使用示例代码如下：

                                     int m = 20;

                                     String s = Integer.toString(m);

                            则字符串s的值是”14”。

另外说一个前两天遇到的问题

  int i = Integer.valueOf("222");
        System.out.println(i);

在用findbugs查到了这个问题，进行了多余的拆箱和装箱操作，原因是 Interger.valuesOf("")返回的是 Integer对象，然后再拆箱到 int类型。

看几个例子

        int i = 128;
        Integer i2 = 128;
        Integer i3 = new Integer(128);
        //Integer会自动拆箱为int，所以为true
        System.out.println(i == i2);  //true
        System.out.println(i == i3);  //true
        System.out.println("**************");
        System.out.println(i2 == i3);  //false
        Integer i5 = 127;//java在编译的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127);
        Integer i6 = 127;
        System.out.println(i5 == i6);//true
        /*Integer i5 = 128;
        Integer i6 = 128;
        System.out.println(i5 == i6);//false
*/        Integer ii5 = new Integer(127);
        System.out.println(i5 == ii5); //false
        Integer i7 = new Integer(127);
        Integer i8 = new Integer(123);
        System.out.println(i7 == i8);  //false

  总结一下就是如果 Integer 和int类型相比，那么会将Integer类型拆箱为int类型的然后进行数值比较，如果是 Integer i = new Integer (127);这种会创建新的 Integer对象，所以实际对比的是两个对象，基本会返回false（当然如果和int类型相比也是返回 数值比较结果）。如果 是 Integer i1 = 127，Integer i2 = 127，这种比较的话，如果小于128 会返回true，大于等于128 会返回false。

为什么会出现这样呢，上面说到 integer i = 127， 会执行装箱操作，实际上 是执行了 Integer.valueOf(127)，我们看一下 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]。

private static final Integer[] SMALL_VALUES = new Integer[256];

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。