• java中的自动拆装箱详解


    本文首先介绍java中的基本数据类型,后面详细介绍了自动拆装箱原理,如有问题,欢迎探讨交流。

    数据类型

    分类

    基本数据类型分为三类:

    1. 数值型:数值型又分为整数型和浮点型;
    2. 字符型(char)
    3. 布尔型(boolean)

    为什么会有基本数据类型?

    因为,在java中new一个对象是存储在堆里的,对于我们经常操作的数据类型,每次创建对象这样太消耗资源,因此java提供了8个基本数据类型,存储在栈里。用起来更方便。

    8种基本数据类型

    为了先理解它们的表数范围,我们先来介绍一下一些基本知识。

    计算机中都是使用二进制的补码进行运算的,首先,我们知道1字节=8bit,那么8bit可以表示的数字范围是[-128,127]。注意首位的1表示负数,0表示正数。

    1000 0000:-128或-2^7-1

    0111 1111:127或2^7-1

    类型 占用存储空间 表数范围 默认值
    byte 1字节 -128 ~ 127 0
    short 2字节 -2^15 ~ 2^15 -1 0
    int 4字节 -2^31 ~ 2^31 -1 0
    long 8字节 -2^63 ~ 2^63 -1 0,或者0L或者0l
    float 4字节 -3.403E38 ~ 3.403E38 0.0F或0.0f
    double 8字节 -1.798E308 ~ 1.798E308 0.0D或0.0d
    char 2字节 0~2^16 -1 'u0000'
    boolean 1字节 true/false false

    自动类型转换

    转换前的数据类型的位数低于转换后的数据类型。

    例如: short数据类型的位数为16位,就可以自动转换位数为32的int类型,同样float数据类型的位数为32,可以自动转换为64位的double类型。

    低  ------------------------------------>  高
    
    byte,short,char—> int —> long—> float —> double 
    

    数据类型转换必须满足如下规则:

    • 不能对boolean类型进行类型转换。

    • 不能把对象类型转换成不相关类的对象。

    • 由大到小会丢失精度:在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。

      强制类型转换

      • 条件是转换的数据类型必须是兼容的。
      • 格式:(type)value type是要强制类型转换后的数据类型
    • 转换过程中可能导致溢出或损失精度,例如:

      int i =128;   
      byte b = (byte)i;//-128
      

      因为 byte 类型是 8 位,最大值为127,所以当 int 强制转换为 byte 类型时,值 128 时候就会导致溢出。

    • 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到,而不是四舍五入,例如:

      (int)23.7 == 23;        
      (int)-45.89f == -45
      

    包装类

    出现原因

    简单来说,就是让基本数据类型的变量具有类中对象的特征。

    基本数据类型,使用起来非常方便,但是没有对应的方法来操作这些基本类型的数据,可以使用一个类,把基本数据类型的数据装起来,这个类叫做包装类(wrapper)。这样我们可以调用类中的方法。

    开发中,用的最多的是字符串变为基本数据类型。

    8种基本数据类型对应包装类:可以看到除了int和char类型,其它都是首字母大写。

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

    装箱

    即对基本类型进行包装,基本类型->包装类

    • 通过包装类的构造器实现(jdk1.5之前)

      Integer t = new Integer(10);
      
    • 通过字符串参数构造包装类对象

      Float f = new Float("4.56");
      Long l = new Long("wer");//NumberFormatException
      
    • 自动装箱(jdk1.5之后)

      Integer i = 100;替代了 Integer i = new Integer(100);,因为Java帮我们提供了自动装箱的功能,不需要开发者手动去new一个Integer对象。

      Integer i = 100;//自动装箱
      //相当于编译器自动作以下的语法编译:Integer i = Integer.valueOf(100);
      

    拆箱

    包装类->基本类型

    • 调用包装类中的.xxxValue()方法

      Integer t = 128; // 此时t就是一个包装类
      System.out.println(t.intValue());//128
      
    • 自动拆箱

      Integer i = 10; //自动装箱 
      int t = i; //自动拆箱,实际上执行了 int t = i.intValue();
      

    自动装箱和自动拆箱的实现原理

    Integer integer = 1;
    //自动装箱,相当于Integer integer = Integer.valueOf(1);
    int i = integer;
    //自动拆箱,相当于int i = integer.intValue();
    

    对于上面的代码,Java是怎么做的呢?

    自动装箱:调用valueOf()方法将原始类型值转换成对象

    自动拆箱:调用intValue()方法,其他的(xxxValue())这类的方法将对象转换成原始类型值。

    类型间转换

    基本数据类型->String类

    • String类的valueOf()方法:String fs = String.valueOf(2.34f);
    • 更直接的方式5+""

    String类->基本数据类型

    • 通过包装类的构造器实现:int i = new Integer("12")
    • 通过调用包装类的parseXxx(字符串)该静态方法:Float f = Float.parseFloat("12.1");

    包装类->String类

    • 包装类对象的toString()方法

      Integer t = new Integer(100);
      String s = t.toString();// s = "100";
      //将数字转换为字符串
      
    • 调用包装类的toString(形参)方法

      String s1 = Integer.toString(314); // s1= "314" 将数字转换成字符串。
      

    String类->包装类

    • 通过字符串参数

      Float f = new Float("3.14f");
      

    自动拆装箱与缓存

    总结

    • int 是基本数据类型
    • Integer是包装类,Integer i = num,自动装箱而num值的范围如果取(-128<=num<=127),那么就在IntegerCache中直接取已经创建好的对象,不会创建新的Integer对象
    • new Integer() 在堆中创建新的Integer对象
    • 无论是Integer i1 = num还是Integer i2 = new Integer(num);,i1与i2之间的比较==牵扯到对象的比较,对于对象比较,==比较的是地址。

    具体请看下面的例子:

    Integer和int比较

    int 和 Integer在进行比较的时候,Integer会进行拆箱,转为int值与int进行比较

    @Test
    public void testInteger(){
        Integer i = 10;
        int i1 = 10;
        System.out.println(i == i1); //true
    
        Integer i2 = 300;
        int i3 = 300;
        System.out.println(i2 == i3); //true
    }
    

    Integer与Integer比较

    Integer与Integer比较的时候,由于直接赋值的时候会进行自动装箱。那么这里就需要注意两个问题

    1. -128<= x<=127的整数,将会直接缓存在IntegerCache中,那么当赋值在这个区间的时候,不会创建新的Integer对象,而是从缓存中获取已经创建好的Integer对象。
    2. 大于这个范围的时候,直接new Integer来创建Integer对象。
    @Test
    public void testInteger2(){
        System.out.println("Integer与Integer比较");
    
        Integer i6 = 128;
        Integer i7 = 128;
        System.out.println(i6 == i7);//false
        // i6自动装箱产生的Integer对象,大小超过了-128——127的范围,这里会直接创建该对象:new Integer(128)
        // i7同理。它们在堆中的地址是不同的,因此false.
    
        Integer i4 = 1;
        Integer i5 = 1;
        System.out.println(i4 == i5); //true
        // i4、i5都是从IntegerCache中取出来的对象,故true;
    
        Integer i8 = 127;
        Integer i9 = 127;
        System.out.println(i8 == i9);//true
        // i8、i9都是从IntegerCache中取出来的对象,故true;
    
        Integer i10 = new Integer(127);
        Integer i11 = 127;
        System.out.println(i10 == i11); //false
        // i10是创建的一个Integer的对象,取值是127
        // i11是进行自动装箱后生成的Integer对象,在-128——127之间,是直接从缓存IntegerCache中取出来的对象
        // i10是自己new出来的对象,i11是从IntegerCache中取的对象,地址不同,故false.
    
        Integer i12 = new Integer(128);
        Integer i13 = 128;
        System.out.println(i12 == i13);//false
        // 说明:i12是创建的一个Integer的对象,取值是128
        // i13 是进行自动装箱的实例,这里超出了-128——127的范围,创建了新的Integer对象。
        // 二者存储在堆中,分配的地址不同,因此用==判断时,由于对象的地址不同,所以false.
    }
    }
    

    参考链接

    https://blog.csdn.net/wufaliang003/article/details/82347077#comments

    https://blog.csdn.net/wangyang1354/article/details/52623703

    https://www.cnblogs.com/wang-yaz/p/8516151.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/benjieqiang/p/11305777.html
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