夯实Java基础（六）——包装类

1、包装类简介

我们都知道Java是面向对象编程语言，包含了8种基本数据类型，但是这8种基本数据类型并不支持面向对象的特征，它们既不是类，也不能调用方法。这在实际使用时存在很多的不便，比如int类型需要转换成字符串，为了解决这个不足。然后就出现了包装类，顾名思义，就是将这些基本数据类型封装在类中，并且提供丰富的方法来对数据进行操作。这样八个和基本数据类型对应的类统称为包装类(Wrapper Class)。

Java中的包装类提供了将基本数据类型转换为对象，以及将对象转换为基本数据类型的机制。

 

其中Byte，Short，Integer，Float，Double，Long都属于Number子类。Character ,Boolean属于Object子类。它们的默认值都是NULL。

2、基本数据类型、包装类、字符串之间的转换

①、基本数据类型转换为包装类(装箱)：调用包装类的构造器

//基本数据类型——>包装类：调用包装类的构造器
@Test
public void test1(){
    int num=10;
    Integer i1=new Integer(num);
    System.out.println("i1结果："+i1);
    Integer i2=new Integer("10");
    System.out.println("i2结果："+i2);
    //报错,必须是纯数字，java.lang.NumberFormatException: For input string: "10abc"
    //Integer i3=new Integer("10abc");
    //System.out.println(i3);
    Double d1=new Double(12.3);
    Double d2=new Double("12.3");
    System.out.println("d1结果："+d1);
    System.out.println("d1结果："+d2);
    Boolean b1=new Boolean(true);
    Boolean b2=new Boolean("TrUe");
    Boolean b3=new Boolean("TrUe123");
    System.out.println("b1结果："+b1);
    System.out.println("b2结果："+b2);
    System.out.println("b3结果："+b3);
}

运行结果：

从运行的结果来看，通过调用包装类构造器可以将基本数据类型转为包装类，但是传入的参数必须合法，否则就像Integer那样会报错。可以看见Boolean包装类传入的字符串是忽略大写的，这是因为构造器中调用了parseBoolean(String s)方法，然后这个方法内部又调用了String方法的equalsIgnoreCase(String anotherString)方法，所以传入字符串会忽略大小写。而且你传入的是非法字符串它并不会报错，只是返回了false，这里需要注意一下。

 ②、包装类转换为基本数据类型(拆箱)：调用包装类的Xxx的xxxValue()方法

//包装类——>基本数据类型：调用包装类的Xxx的xxxValue()方法
@Test
public void test2(){
    Integer integer = new Integer(10);
    int i=integer.intValue();
    System.out.println(i+1);
    Double aDouble = new Double(10.11);
    double d=aDouble.doubleValue();
    System.out.println(d+1);
    Boolean aBoolean = new Boolean(false);
    boolean b=aBoolean.booleanValue();
    System.out.println(b);
}

运行结果：

包装类转换为基本数据类型是非常简单的，只需要调用正确的方法即可，其他的包装类也是同样的道理。

你会发现前面两个点这样换来换去会非常的麻烦，其实从JDK5之后就变得非常简单了，这就要到后面介绍自动拆箱和自动装箱。

③、由于出现了自动拆箱和自动装箱，基本数据类型和包装类就可以看成一个整体。

基本数据类型、包装类转换为字符串：调用String重载的valueOf(Xxx xxx)

//基本数据类型、包装类->字符串：调用String重载的valueOf(Xxx xxx)
@Test
public void test3(){
    int num=10;
    //方式1：连接运算
    String str1=num+"";
    System.out.println("str1结果"+str1);
    //方式2:调用String的valueOf(Xxx xx)方法
    int num1=15;
    String str2=String.valueOf(num1);
    System.out.println("str2结果"+str2);
    Integer integer=new Integer(21);
    String str3=String.valueOf(integer);
    System.out.println("str3结果"+str3);

}

运行结果：

④、字符串转换为基本数据类型、包装类：调用包装类中的parseXxx()方法

//字符串——>基本数据类型、包装类：调用包装类中的parseXxx()方法;
@Test
public void test5(){
    String str1="211";
    int num=Integer.parseInt(str1);
    System.out.println(num);
    //运行报错，ava.lang.NumberFormatException: For input string: "211abc"
    //String str2="211abc";
    //int num1=Integer.parseInt(str2);
    String str3="truetrue";
    boolean b=Boolean.parseBoolean(str3);
    System.out.println(b);
}

运行结果：211、false。

无论怎样转换，数据的格式必须是正确的，否则就会报错，boolean特殊点，返回的是false。

最后它们三者的转换可以详细归结为：

1、基本数据类型与包装类之间转换：直接使用自动装箱和自动拆箱(后面会讲到，非常简单)。

2、基本数据类型、包装类转换为字符串：调用String的valueOf(Xxx xxx)方法。

3、字符串转换为基本数据类型、包装类：调用包装类的parseXxx()方法。

另外包装类中还有丰富的方法可供大家调用，如需学习可以自行查看包装类的API。

3、自动拆箱和自动装箱

将基本数据类型变成包装类称为装箱，将包装类的类型变为基本数据类型称为拆箱。

在JDK1.5之后，Java提供了自动装箱和自动拆箱功能。

下面来看一下案例：

@Test
public void test6(){
    int i=21;
    Integer integer=i;//自动装箱
    int j=integer;//自动拆箱
    
    double d=21.11;
    Double aDouble=d;
    double e=aDouble;
}

由于出现了自动装箱和自动拆箱功能，所以基本数据类型和包装类之间的相互转换变得非常简单，再也不用去调用繁琐的方法了。

但是也会出现一些特殊的情况，案例如下：

@Test
public void test7(){
    Integer a=127;
    Integer b=127;
    System.out.println(a == b);

    Integer c=128;
    Integer d=128;
    System.out.println(c == d);
}

运行结果：

运行的结果肯定会有很大的疑问？同样是两个int型自动装箱为包装类进行比较，为什么127比较返回是true，而128比较则返回了false。这是为什么呢？这与Java的Integer类的设计有关，查看Integer类的源代码，如下所示。

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            //将127赋给high变量
            high = h;
            //定义长度为256的Integer数组
            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            //执行初始化，创建-128~127的Integer实例，并放入cache[]数组中
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }

从上面代码可以看出，Integer类中定义了一个IntegerCache内部类，内部类中定义了一个静态常量的Integer cache [ ]数组，而这个数组存储了从-128~127之间的整数自动装箱成Integer实例，如果我们使用自动装箱的方式，给Integer包装类赋值时，范围在-128~127之间，就可以直接使用数组中的元素，因为-128~127之间的同一个整数自动装箱成Integer实例时，永远是引用cache数组的同一个数组元素。如果超出了这个范围，自动装箱需要再重新new对象，所以就出现了程序中的运行结果。

4、小结

1、包装类的默认值都是NULL。

2、基本数据类型、包装类、字符串之间的转换可以归结为：

• 基本数据类型与包装类之间转换：直接使用自动装箱和自动拆箱。
• 基本数据类型、包装类转换为字符串：调用String的valueOf(Xxx xxx)方法。
• 字符串转换为基本数据类型、包装类：调用包装类的parseXxx()方法。

3、Integer类中默认存放值的范围是-128~127之间。