深入理解Java自动装箱拆箱机制（Autoboxing and unboxing）

1、自动装箱与拆箱的定义

装箱就是自动将基本数据类型转换为包装器类型（int-->Integer）；

拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型（Integer-->int）。

Java中的数据类型分为两类：一类是基本数据类型，另一类是引用数据类型。如下图：

        由上可知Java中的基本数据类型有八种分别是：int（4字节） byte（1字节） short（2字节） long（8字节） float （4字节） double（8字节） char（2字节） boolean（1byte）基本数据类型不是对象，不能使用对象的方法。将基本数据类型转换为对象就是自动装箱的过程。下面是基本数据类型与封装器类之间对应的关系。

基本类型	二进制位数	分装类
int	32（4字节）	Integer
byte	8（1字节）	Byte
long	64（8字节）	Long
short	16（2字节）	Short
float	32（4字节）	Float
double	64（8字节）	Double
char	16（2字节）	Character
boolean	1（1/8字节）	Boolean

2、自动装箱

public static void main(String[] args) {
        int a=3;
        //定义一个基本数据类型的变量a赋值3
        Integer b=a;
        //b是Integer 类定义的对象，直接用int 类型的a赋值    
        System.out.println(b);
        //打印结果为3
}

       上面的代码中 Integer b=a; 一个对象怎么赋值成了基本数据类型的变量，其实这就是自动装箱的过程，上面程序在执行Integer b=a;的时候调用了Integer.valueOf ( int i ) 方法，Integer b=a; 这段代码等同于：Integer b=Integer.valueOf ( a ) 。下面是对 Integer.valueOf ( int i ) 方法简化后的源码：

public static Integer valueOf(int i) {       
        if (i >= -128 && i <= 127)
            return IntegerCache.cache[i + 127];
            //如果i的值大于-128小于127则返回一个缓冲区中已存在的一个Integer对象
        return new Integer(i);
        //否则返回 new 一个Integer 对象
}

       可以看到Integer.valueOf ( a )其实是返回了一个Integer的对象。因此由于自动装箱的存在Integer b=a 这段代码是没有毛病的。其实更简化的来写可以这样：Integer b=3，同样这段代码等价于：Integer b=Integer.valueOf (3 ) 。

上面的这段代码中：IntegerCache.cache[i + 127]，下面是简化后的源码：

private static class IntegerCache {

        static final Integer cache[];
        //定义一个Integer类型的数组且数组不可变
        static {  
        //利用静态代码块对数组进行初始化。                     
            cache = new Integer[256];
            int j = -128;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
        }

  //cache[]原来是一个Integer 类型的数组（也可以称为常量池），value 从-128到127，
    public static Integer valueOf(int i) {   
        if (i >=-128 && i <= 127)        
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
            //如果装箱时值在-128到127之间，之间返回常量池中的已经初始化后的Integer对象。
        return new Integer(i);
        //否则返回一个新的对象。
    }
}

       从上面代码可知，IntegerCache 类在初始化的时候，生成了一个大小为 256 的integer 对象的常量池，并且integer.val 的值从-128-127之内，在自动装箱时候，基本数据类型在该范围内的，则直接从该缓存区获取对应的Ingeter对象并返回，超出该范围，则重新创建Ingeter对象并返回；

3、自动拆箱

public static void main(String[] args) {
        Integer b=new Integer(3);
        //b为Integer的对象
        int a=b;
        //a为一个int的基本数据类型
        System.out.println(a);
        //打印输出3。
    }

       当封装类自动拆箱时，其实 int a=b,自动调用了b.intValue()方法，这段代码等价于：int a=b.intValue(),来看看inValue()方法到底是什么，下面是源码：

//自动拆箱时调用的方法,并直接返回基本数据类型
public int intValue() {
     return value;
}
private final int value;
//而自动装箱时，通过构造函数创建对应的封装类，并将该基本数据类型赋值给该类的静态成员变量
public Integer(int value) {
    this.value = value;
}

4、相关题目

自动装箱和拆箱已经解决了，看看下面的代码输出什么：

public static void main(String[] args) {        
        //1
        Integer a=new Integer(123);
        Integer b=new Integer(123);
        System.out.println(a==b);//输出 false
        //分别创建两个封装类对象，比较的对象的引用类型变量，则不相等

        //2 
        Integer c=123;
        Integer d=123;  
        System.out.println(c==d);//输出 true
        //对于同一个值，且值在-128~127范围内，自动装箱时直接返回缓存区已存在的Ingeter对象，则他们的引用类型变量是相等的，c、f为指向同一个对象

        //3
        Integer e=129;
        Integer f=129;
        System.out.println(e==f);//输出 false
        //自动装箱时，值超过了-128~127范围内，重新创建Ingeter对象，则e、f为指向两个对象
        
        //4
        int g=59;
        Integer h=new Integer(59);
        System.out.println(g==h);//输出 true
        //当一个基本数据类型，跟封装类做对比时，封装类会自动拆箱成基本数据类型，然后再比较值得大小
    }