什么是Java包装类

Java是面向对象语言,为将基本类型视为对象处理,为每个基本类型提供了包装类,如Integer、Boolean等。文中介绍了这些包装类的构造方法、常用方法和常量,还提到所有数字类的父类Number,其子类需实现将数值转换为多种类型的方法。

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Java是一种面向对象语言,Java中的类把方法和数据连接在一起,构成了自包含式的处理单元。但在Java中不能定义数基本类型对象,为了能将基本类型视为对象进行处理,并能连接相关的方法,Java为每个基本类型都提供了包装类,如int型数值的包装类Integer和boolean型数值的包装类Boolean,这样便可以把这些基本类型转换为对象来处理了。Java是可以直接处理基本类型的,但在有些情况下需要将其作为对象来处理,这是就需要将其转换为包装类了。

Integer
  1. 构造方法
    Integer(int number) 该方法以一个int型变量为参数来获取Integer对象
    Integer(String str)该方法以一个String变量作为参数创建Integer对象,必须使用数值型String,否则会报错。
  2. 常用方法
方法返回值功能描述
byteValue()byte以byte类型返回该Integer的值
compareTo(Integer anotherInteger)int在数字上比较两个Integer对象,如果这两个值相等,返回0,如果调用对象的数值小于参数的值,返回负值,如果大于,返回正值
equals(Object IntegerObj)boolean比较此对象与指定的对象是否相等
intValue()int以int型值返回此Integer对象
shortValue()short以short型返回此Integer对象
toString()String返回一个表示该Integer值的String对象(十进制)、
toBinaryString()String返回二进制表示的String对象
toHexString()String返回十六进制表示的String对象
toOctalString()String返回八进制表示的String对象
valueOf(String str)Integer返回保存指定的String值的Integer对象
parseInt(String str)int返回包含在由str指定的字符串中的数字的等价整数值
  1. 常量
    MAX_VALUE:表示int类型可取的最大值,即2^31-1(2147483647)
    MIN_VALUE:表示int类型可取的最小值,即-2^31(-2147483648)
    SIZE:用来以二进制补码形式表示int值的位数(32)
    TYPE:表示基本类型int的Class实例
Boolean
  1. 构造方法
    Boolean(boolean value)该方法创建一个表示value参数的Boolean对象
    Boolean(String str)该方法以String为参数创建Boolean对象。如果String参数不为null却在忽略大小写时等于true,则分配一个表示true值的boolean对象,否则,false。
  2. 常用方法
方法返回值功能描述
booleanValue()boolean将Boolean对象的值以对应的Boolean值返回
equals(Object obj)boolean判断调用该方法的对象与obj是否相等,当且仅当参数不是null,而且与调用该方法的对象一样都表示同一个boolean值的Boolean对象时,才返回true
parseBoolean(String s)boolean将字符串参数解析为boolean值
toString()String返回表示该boolean值的String对象
valueOf(String s_boolean返回一个用指定的字符串表示的boolean值
  1. 常量
    TRUE:对应基值true的Boolean对象
    FALSE:对应基值false的Boolean对象
    TYPE:基本类型boolean的Class对象
Byte
  1. 构造方法
    Byte(Byte byte)以byte为参数创建byte对象
    Byte(String str)以String型变量作为参数创建byte对象,必须是数值型String,否则报错
  2. 常用方法
方法返回值功能描述
byteValue()byte以一个byte值返回Byte对象
compareTo(Byte anotherByte)int在数字上比较两个byte
doubleValue()double以一个double值返回此Byte对象
intValue()int以一个int值返回此Byte对象的值
parseByte(String)byte将String型参数解析成等价的Byte形式
equals(Object obj)boolean将此对象与指定对象比较,如果调用该方法的对象与obj对象i相等,则返回true,否则返回false
  1. 常量
    MIN_VALUE:byte类型可取的最小值
    MAX_VALUE:byte类型可取的最大值
    SIZE:用于以二进制补码形式表示byte值的位数
    TYPE:表示基本类型byte的Class实例
Character
  1. 构造方法
    Character(char ch):该类的构造函数必须是一个char类型的数据,通过该构造函数创建的Character类对象,包含由char类型参数提供的值,一旦Character类被创建,它包含的数值就不能改变了。
    Character(String)
  2. 常用方法
方法返回值功能描述
charvalue()char返回此Character对象的值
compareTo(Character anotherCharacter)int根据数字比较两个Character对象,若这两个对象相等则返回0
equals(Object obj)Boolean将调用该方法的对象与制定的对象比较
toUpperCase(char ch)char将字符参数转换为大写
toLowerCase(char ch)char将字符参数转换为小写
toString()String返回一个表示指定char值的String对象
charValue()char返回此Character对象的值
isUpperCase(char ch)boolean判断指定字符是否为大写字符
isLowerCase(char ch)boolean判断指定字符是否为小写字符
  1. 常量
    CONNECTOR_PUNCTUATION:返回byte型值,表示Unicode规范中的常规类别“Pc”
    UNASSIGNED:返回byte型值,表示Unicode规范中的常规类别“Cn”
    TITLECASE_LETTER:返回byte型值,表示Unicode规范中的常规类别“Lt”
Double

Double类在对象中包装一个基本类型为double的值,每个Double类的对象都包含一个double类型的字段。此外,该类还提供了多种方法,可以将double转换为String,也可以将String转换为double,也提供了一些其他的 double有时用的常量和方法。

Float
  1. 构造方法
    Double(double value)基于double参数创建的Double对象
    Double(String value) 构造一个新分配的Double对象,表示用字符串表示的double类型的浮点值
  2. 常用方法
方法返回值功能描述
byteValue()byte以byte形式返回Double对象值
compareTo(Double d)int对两个Double对象进行数值比较。如果两个值相等,则返回0,如果调用对象的数值小于d的数值,返回负值,如果大于,返回正值
equals(Object obj)boolean将此对象与指定的对象相比较
intValue()int以int形式返回double值
isNaN()bolean如果此double值是非数字(NaN)值,返回true,否则返回false
toString()String返回此Double对象的字符串表示形式
valueOf(String str)Double返回保存用参数字符串str表示的double值的Double对象
doubleValue()double以double形式返回此Double对象
longValue()long以long形式返回此double的值(通过强制转换为long类型)
  1. 常量
    MAX_EXPONENT:返回int值,表示有限double变量可能具有的最大指数
    MIN_EXPONENT:返回int值,表示标准化double变量可能具有的最小指数
    NEGATIVE_INFINITY:返回double值,表示保存double类型的负无穷大值的常量
    POSTITION_INFINITY:返回double值,表示保存double类型的正无穷大值的常量
所有数字类的父类Number

抽象类Number是BigDecimal,BigInteger,Byte,Double,Float,Long,Short,Integer类的父类,Number的子了必须提供将表示的数值转换为byte,double,float,int,long和short的方法。例如doubleValue()返回双精度值,floatValue()发方法返回浮点值。

方法返回值功能描述
byteValuebyte以byte形式返回指定的数值
intValueint以int形式返回指定的数值
floatValuefloat以float形式返回指定的数值
shortValueshort以short形式返回指定的数值
longValuelong以long形式返回指定的数值
doubleValuedouble以double形式返回指定的数值

Number类的方法分别被Number的各子类所实现,也就是说,在Number类的多有子类中都包含这些方法。

<think>嗯,用户想了解Java中的包装定义和使用场景。首先,我需要回忆一下Java的基础知识,包装应该和基本数据型有关。记得Java有int、char这样的基本型,而包装比如Integer、Character就是它们的对象形式。 根据用户提供的引用,引用[1]提到包装的定义方式,比如Integer i1 = new Integer(100),不过现在可能不推荐用构造方法了,应该用valueOf或者自动装箱。引用[2]对比了基本型和包装的区别,使用场景可能需要考虑集合、泛型这些必须用对象的地方。引用[3]提到自动装箱和拆箱,以及和String之间的转换,还有可能出现的异常。 用户的问题包括定义和使用场景,我需要分点回答。定义部分要说明包装是什么,对应哪些基本型,以及它们的作用。使用场景可能包括集合存储、泛型、允许null值、反射API等。同时,需要注意自动装箱拆箱的机制,以及可能的性能问题,比如频繁拆箱装箱影响效率,或者空指针异常的风险。 另外,用户提供的引用中有一些例子,比如Integer i2 = 100,这属于自动装箱,应该是在JDK5之后的新特性。还要提到包装的方法,比如parseInt,valueOf这些转换方法。可能还需要比较基本型和包装在内存使用上的不同,基本型在栈上,包装对象在堆上,可能涉及缓存机制,比如Integer的-128到127的缓存。 使用场景方面,除了集合和泛型,还有像数据库操作时,字段可能为null,这时候用包装更合适。或者在方法参数需要对象时,必须使用包装。但要注意性能敏感的地方还是用基本型更好,避免不必要的对象创建。 可能还需要提到注意事项,比如比较两个包装对象时要用equals而不是==,因为==比较的是对象地址,除非在缓存范围内。还有拆箱时的空指针异常,比如Integer为null时拆箱会抛出异常。 总结下来,回答的结构应该是先定义,再使用场景,然后注意事项,最后相关问题。需要确保LaTeX格式正确,比如变量用$符号包裹,独立公式用$$。同时,引用用户提供的三个引用资料,在适当的位置标注引用标识。</think>### Java包装定义与使用场景解析 #### 一、包装定义 包装(Wrapper Class)是Java为8种基本数据型提供的对象表示形式,其核心目的是**将基本型数据封装为对象**,以满足面向对象编程或特定场景需求。基本型与包装对应关系如下: - $int \rightarrow \texttt{Integer}$ - $char \rightarrow \texttt{Character}$ - $double \rightarrow \texttt{Double}$ - 其他:$byte, short, long, float, boolean$ 对应 $Byte, Short, Long, Float, Boolean$ 定义方式示例: ```java Integer num = 100; // 自动装箱(JDK5+) Double d = Double.valueOf(3.14); // 显式装箱[^3] ``` #### 二、使用场景 1. **集合与泛型** Java集合框架(如$ArrayList$)和泛型仅支持对象型。例如: ```java List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 必须使用包装 list.add(10); // 自动装箱为Integer[^2] ``` 2. **允许空值(Null)** 当数据可能缺失时,包装可表示$null$,而基本型无法实现: ```java Integer salary = null; // 合法 int age = null; // 编译错误 ``` 3. **反射API与对象操作** 反射机制操作字段或方法时,若涉及基本型参数,需通过包装处理。 4. **数据库交互** 数据库查询结果可能为$NULL$,使用包装可避免数据转换异常。 5. **功能性方法支持** 包装提供型转换、进制转换等方法: ```java String s = "123"; int n = Integer.parseInt(s); // 字符串转int ``` #### 三、注意事项 1. **自动装箱/拆箱性能** 频繁操作可能导致额外对象创建(如循环内),影响性能: ```java for (Integer i = 0; i < 10000; i++) { ... } // 每次循环触发拆箱和装箱[^3] ``` 2. **对象比较问题** 使用$==$比较包装对象时,仅在缓存范围内(如$\texttt{Integer}$的$-128$到$127$)有效: ```java Integer a = 100, b = 100; System.out.println(a == b); // true(缓存对象) Integer c = 200, d = 200; System.out.println(c == d); // false(新对象)[^1] ``` 3. **空指针风险** 拆箱操作前需检查$null$: ```java Integer num = null; int value = num; // 运行时抛出NullPointerException ``` #### 四、最佳实践 - **优先使用基本型**:在性能敏感场景(如科学计算)中减少对象开销 - **明确处理$null$值**:数据库交互或API返回值需判断空值 - **利用缓存机制**:$\texttt{Integer.valueOf()}$比$\texttt{new Integer()}$更高效
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