Java 性能笔记：自动装箱/拆箱(转)

最新推荐文章于 2025-05-02 14:30:00 发布

置顶工程师修炼之道

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分类专栏： Java 文章标签： java 性能包装类

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本文深入探讨了Java中自动装箱与自动拆箱的概念，通过实例展示了如何通过理解这些机制来优化代码性能。特别关注了在不同JDK版本下自动装箱对代码执行效率的影响。

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如果我说“仅仅修改下面代码中的一个字符就可以获得五倍于当前的运行速度”你会怎么想呢？

long t = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;
for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
sum += i;
}
System.out.println("total:" + sum);
System.out.println("processing time: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

结果如下：

total:2305843005992468481
processing time: 6756 ms

译者本机测试结果：

total:2305843005992468481
processing time: 8369 ms

一番思考之后，我们可以采用如下更加快速的代码：

long t = System.currentTimeMillis();
//Long sum = 0L;
long sum = 0L;
for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
sum += i;
}
System.out.println("total:" + sum);
System.out.println("processing time: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

结果如下：

total:2305843005992468481
processing time: 1248 ms

译者本机测试结果：

total:2305843005992468481
processing time: 779 ms

我们可以将这种差异解释为对自动装箱功能的滥用，而此功能自JDK1.5我们就已开始使用。先不管造成差异的原因，让我们来仔细琢磨下Java中“自动装箱”和“自动拆箱”的概念。

Java中变量被分为两类：基础数据类型和引用数据类型。Java中有8种基础数据类型和与每一种基础数据类型相对应的8种引用数据类型（包装类）

Primitive Types	Reference Types(Wrapper Class)
boolean	Boolean
byte	Byte
char	Character
float	Float
int	Integer
long	Long
short	Short
double	Double

如下代码片段列举了“自动装箱”和“自动拆箱”的例子。代码片段中，一个“long”类型的值被添加到“Long”类型值的列表中。在JDK1.4中，要想执行以上操作，我们必须将基础数据类型放到与之对应的引用数据类型中（装箱）。JDK1.5以后，编译器帮我们执行以上操作，所以我们节省了不少代码量。

List<Long> longList = new ArrayList<>();      
long i = 4;
longList.add( i ); //autoboxing      
long j = longList.get( 0 ); //unboxing

JDK1.5以后，编译器已经自动改变上述代码段为以下代码：

List<Long> longList = new ArrayList<>();      
long i = 4;
longList.add(Long.valueOf( i ) );      
long j = longList.get( 0 ).longValue();

因此，我们可以说我们的第一段代码已经被修改为下面的代码。所以我们可以利用转化后的代码（创建不必要的“Long”实例）来解释处理速度缘何变慢。

long t = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;
for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
sum += new Long(i);
}
System.out.println("total:" + sum);
System.out.println("processing time: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

结论，如果我们想要写出处理速度更快的代码，我们需要仔细琢磨“自动装箱”和“自动拆箱”的概念。

译者注：本机使用JDK1.8，可能与笔者使用JDK版本存在差异，多次测试均保持10倍左右的处理速度差异，可见影响还是比较大的。

原文地址：http://www.codeceo.com/article/java-autoboxing-unboxing.html