基本数据类型和包装类（以int类型为例子讲解）

在 Java 中，基本数据类型和它们的包装类在赋值行为和内存管理上有本质区别。以下是详细解答：

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一、基本数据类型的赋值行为

示例代码：基本类型 int

int a = 1;
int b = a;  // 将 a 的值 1 复制给 b
a = 2;      // 修改 a 的值

System.out.println(a); // 输出 2
System.out.println(b); // 输出 1（b 不受 a 的修改影响）

核心机制

1. 值传递：基本数据类型（如 int）的赋值是直接将值复制到新变量。
2. 内存存储：
   • 基本类型变量（如 a 和 b）存储在 栈内存 中。
   • 修改 a 的值不会影响 b，因为二者是独立的值。

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二、包装类的赋值与常量池

示例代码：包装类 Integer

Integer x = 100;    // 自动装箱，触发常量池
Integer y = 100;    // 复用常量池中的对象
Integer z = new Integer(100); // 强制创建新对象

System.out.println(x == y); // true（同一对象）
System.out.println(x == z); // false（不同对象）

包装类的常量池机制

1. 缓存范围：

   • Integer：默认缓存 -128 到 127 的数值。
   • Byte/Short/Long：类似 Integer，缓存部分范围。
   • Character：缓存 0 到 127 的字符。
   • Boolean：缓存 true 和 false。

2. 自动装箱（Auto-boxing）：

   • 当直接赋值时（如 Integer x = 100），JVM 优先从常量池返回对象。
   • 如果值超出缓存范围（如 200），则会创建新对象。

3. new 关键字绕过缓存：

   • 使用 new Integer(100) 会强制在堆中创建新对象，即使值在缓存范围内。

验证代码

Integer a = 200;
Integer b = 200;
System.out.println(a == b); // false（超出缓存范围，创建新对象）

Integer c = 50;
Integer d = 50;
System.out.println(c == d); // true（在缓存范围内，复用对象）

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三、基本类型 vs 包装类的内存模型

1. 基本类型（如 int）

• 存储位置：栈内存（直接存储值）。
• 赋值行为：值复制，变量独立。
• 性能：更高（无对象创建开销）。

2. 包装类（如 Integer）

• 存储位置：堆内存（对象实例） + 常量池（缓存对象）。
• 赋值行为：
  • 如果值在缓存范围内，可能复用对象（引用相同）。
  • 否则创建新对象（引用不同）。
• 性能：自动装箱/拆箱有额外开销，但提供面向对象的功能（如集合存储）。

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四、关键结论

1. 基本数据类型的赋值是值复制：

   int a = 1;
   int b = a; // b 是 a 的独立副本
   a = 2;     // 修改 a 不会影响 b
   

2. 包装类的常量池机制：

   • 在缓存范围内：Integer x = 100 会复用常量池对象。
   • 超出缓存范围：Integer x = 200 会创建新对象。
   • 强制创建新对象：使用 new Integer() 或超出缓存范围。

3. 比较包装类对象：

   • 使用 equals() 比较值，而不是 ==（除非明确知道对象来自常量池）。

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五、实际应用建议

1. 基本类型优先：在不需要对象特性的场景（如循环计数器），使用 int 而非 Integer。
2. 包装类的缓存优化：
   • 在缓存范围内优先使用字面量赋值（如 Integer x = 100）。
   • 超出范围或需要强制新对象时，使用 new 或显式装箱。
3. 避免 == 比较包装类：

   Integer a = 200;
   Integer b = 200;
   System.out.println(a.equals(b)); // true（比较值）
   

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掌握这些机制，可以避免常见的坑（如包装类比较错误），并写出更高效的代码！