Java 自动装箱与拆箱

Posted 2020-07-30 pkufork

Java为每种基本数据类型都提供了对应的对象类型。在Java SE5之前，如果要生成一个数值为7的Integer对象，代码示例：Integer i = new Integer(7);；Java SE5之后，Java提供了新的语法，简化了基本数据类型对象的使用，我们称之为自动装箱（autoboxing）与拆箱（unboxing）。之前的代码可以简化为Integer i = 7;。

Java提供的自动装箱盒拆箱，是在编译器层实现的。编译之后的字节码仍然是如Java SE5之前的形态。如自动装箱使用对象的valueOf方法实现的，而拆箱使用对象的 xxxValue方法实现的，xxx代表对应的基本数据类型。

自动装箱与拆箱的原理很简单，通常面试会问对象比较的问题，以考察候选人对源码的了解程度。比较典型的案例是使用==来比较对象是否相等。在实际工作中通常使用对象的equals方法，这是没有问题的。==操作是比较对象的地址是否相同，只要两个地址指向的对象不同，==操作就会返回false。

对于基本数据类型的对象来说，由于考虑到有些对象是会经常使用到的，如果频繁的进行对象的创建和回收，会极大的影响系统效率。因此Java规范也规定需要对于经常使用的对象进行缓存。

对于Integer类型，具体实现中使用了IntegerCache类做缓存，缓存了数值在[-128,127]之间的对象，valueOf方法对于缓存的对象会直接返回对象引用，否则会调用Integer的构造函数创建新对象。因此自动装箱对于[-128,127]之间的数，使用==操作时会返回true，其他情况是false。但有一点需要注意，如果是直接调用构造方法生成的对象，永远都是新对象，也就是说==操作都会返回false。

类似的实现，Short、Long、Byte、Integer都是缓存了数值在[-128,127]之间的相应对象；Character对应char类型，没有负数，因此缓存了[0,127]之间的相应对象；Boolean只有两个数值，都做了缓存。

至于Double和Float，他们没有做任何缓存。其原因可能是：

1. 由于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；

2. 很难评估哪些数是经常被使用到，或者说没有像整型数值那样的在实际使用过程中被经常用到的数值；

基于之前的讨论，我们知道定义数值类型可以使用Integer i = new Integer(7);或者Integer i = 7;，两者在使用上主要注意：

1. 前者不会触发自动装箱，而后者会触发自动装箱过程；

2. 前者直接生成新对象，而后者会根据具体数值，决定是否生成新对象，还是返回缓存对象的引用；

3. 从执行效率和资源占用上来看，后者的效果更高，推荐使用；

另外，在实际工作中，我们还是尽量使用equals方法吧，实在是想不到什么时候会用==操作啊 （除了面试的时候:)）