java自动装箱&&自动拆箱

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• 什么是自动装箱拆箱

基本数据类型的自动装箱(autoboxing)、拆箱(unboxing)是自J2SE 5.0开始提供的功能。 

自动装箱是java编译器在java原生类型和对应的对象包装类型上做的自动转换。
例如，把int 装换成 Integer double转换成Double等等。
如果是反过来转换，那么叫做自动拆箱，也是编译器为我们做的事情。

一般我们要创建一个类的对象实例的时候，我们会这样：

 Class a = new Class(parameter);

 当我们创建一个Integer对象时，却可以这样：

 Integer i = 100; (注意：不是 int i = 100; )

实际上，执行上面那句代码的时候，系统为我们执行了：Integer i = Integer.valueOf(100);

此即基本数据类型的自动装箱功能。

 

• 基本数据类型与对象的差别 

基本数据类型不是对象，也就是使用int、double、boolean等定义的变量、常量。

基本数据类型没有可调用的方法。

eg：  int t = 1；     t.  后面是没有方法滴。

 Integer t =1； t.  后面就有很多方法可让你调用了。

 

• 什么时候自动装箱

例如：Integer i = 100;

相当于编译器自动为您作以下的语法编译：Integer i = Integer.valueOf(100);

 

• 什么时候自动拆箱

　　自动拆箱(unboxing)，也就是将对象中的基本数据从对象中自动取出。如下可实现自动拆箱：

1  Integer i  =  10 ;  // 装箱 
2    int  t  =  i;  // 拆箱，实际上执行了 int t = i.intValue();

　　在进行运算时，也可以进行拆箱。 

1  Integer i  =  10 ; 
2  System.out.println(i ++ );

 

• Integer的自动装箱

//在-128~127 之外的数
 Integer i1 =200;  
 Integer i2 =200;          
 System.out.println("i1==i2: "+(i1==i2));                   
// 在-128~127 之内的数
 Integer i3 =100;  
 Integer i4 =100;  
 System.out.println("i3==i4: "+(i3==i4));

 　　 输出的结果是：

    i1==i2: false
    i3==i4: true

 说明：

equals() 比较的是两个对象的值（内容）是否相同。

"==" 比较的是两个对象的引用（内存地址）是否相同，也用来比较两个基本数据类型的变量值是否相等。

 

前面说过，int 的自动装箱，是系统执行了 Integer.valueOf(int i)，先看看Integer.java的源码：

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public  static  Integer valueOf( int  i) {      if (i >= - 128  && i <= IntegerCache.high)　　 // 没有设置的话，IngegerCache.high 默认是127          return  IntegerCache.cache[i +  128 ];      else          return  new  Integer(i); }

　　

对于–128到127（默认是127）之间的值，Integer.valueOf(int i) 返回的是缓存的Integer对象（并不是新建对象）

所以范例中，i3 与 i4实际上是指向同一个对象。

而其他值，执行Integer.valueOf(int i) 返回的是一个新建的 Integer对象，所以范例中，i1与i2 指向的是不同的对象。

当然，当不使用自动装箱功能的时候，情况与普通类对象一样，请看下例：

 

1  Integer i3  = new  Integer( 100 ); 
2  Integer i4  = new  Integer( 100 ); 
3  System.out.println( " i3==i4:  " + (i3 == i4)); // 显示false

 自动装箱和自动拆箱让开发者更容易写出清晰的代码，可读写也更强。

 没有那么多我们手动的去转换。

 下面的表列出了原生类型和对应的包装类，编译器在使用它们的时候会给我们自动做拆箱和装箱。

Primitive type	Wrapper class
boolean	Boolean
byte	Byte
char	Character
float	Float
int	Integer
long	Long
short	Short
double	Double

• String 的拆箱装箱

先看个例子：

1  String str1  = " abc " ;
2  String str2  = " abc " ;
3  System.out.println(str2 == str1);  // 输出为 true 
4  System.out.println(str2.equals(str1));  // 输出为 true 
5     
6  String str3  = new  String( " abc " );
7  String str4  = new  String( " abc " ); 
8  System.out.println(str3 == str4);  // 输出为 false 
9  System.out.println(str3.equals(str4));  // 输出为 true

  　　这个怎么解释呢？貌似看不出什么。那再看个例子。

1  String d  = " 2 " ; 
2  String e  = " 23 " ;
3  e  =  e.substring( 0 ,  1 );
4  System.out.println(e.equals(d));  // 输出为 true 
5  System.out.println(e == d);  // 输出为 false

第二个例子中，e的初始值与d并不同，因此e与d是各自创建了个对象，（e==d）为false 。

同理可知，第一个例子中的str3与str4也是各自new了个对象，而str1与str2却是引用了同一个对象。

接下来我们来看一下  怎么把一个String和一个原生的int连接起来的
String s1 = "Four"+4;

为了看看Java编译器在背后到底做了什么，我们用javap -c来查看一下字节码。

   0:   ldc     #2; //String Four4
   2:   astore_1
   3:   iconst_4
   4:   istore_2
   5:   new     #3; //class java/lang/StringBuilder
   8:   dup
   9:   invokespecial   #4; //Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
   12:  ldc     #5; //String Four
   14:  invokevirtual   #6; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/
String;)Ljava/lang/StringBuilder;
   17:  iload_2
   18:  invokevirtual   #7; //Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lan
g/StringBuilder;
   21:  invokevirtual   #8; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/la
ng/String;
   24:  astore_3
   25:  return

从上面我们可以看到,编译器在做   "Four" + i的时候实际上相当于 new StringBuilder().append("Four").append(i).toString()

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抛一个问题

大家先看下面的代码，先不要看答案自己做一下：

public class AutoboxingTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 1;
        Integer b = 2;
        Integer c = 3;
        Integer d = 3;
        Integer e = 321;
        Integer f = 321;
        Long g = 3L;

        System.out.println(c == d);
        System.out.println(e == f);
        System.out.println(c == (a + b));
        System.out.println(c.equals(a + b));
        System.out.println(g == (a + b));
        System.out.println(g.equals(a + b));
    }
}

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然后和正确答案对比一下： 

如果全部正确证明你这块知识掌握的很牢固，没有必要在看下去了，如果你发现自己有做错的地方法，那么耐心的看下去吧。

先说一说 == 和 equals()方法

==

1. 对于基本类型，不包含基本类型的包装类型，比较的是基本类型的值。
2. 对于对象来说，== 比较的是两个对象在内存中的地址。

equals()方法

equals()是Object对象中的方法： 
 
这是在Object对象中的实现，因为所有的类都继承于Object类，一般都会重写这个方法，实现不同，比较的方式就不同，这个方法主要就是实现对象在逻辑上的相等，而这个逻辑是由你决定的。

下面是Integer类中的equals()方法: 
 
这里首先判断比较的对象是否是Integer，如果是则强制转换成Integer，然后比较它们的值，如果类型不同直接返回false。

再说一下Integer的缓存机制

从Java1.5 开始，Integer类型是有缓存对象的： 

缓存对象IntegerCache是Integer中的一个静态内部类，缓存的范围是-128~127。

经过我对源码的探究，发现并不是只用Integer有缓存机制，所有整数类型的类都有类似的缓存机制。

Class	CachaClass	Range
Character	CharacterCache	0~127
Byte	ByteCache	-128~127
Short	ShortCache	-128~127
LongCache	LongCache	-128~127
Integer	IntegerCache	-128~127

除了 Integer 可以通过参数改变范围外，其它的都不行。

通过CharacterCache和IntegerCache的初始化源码可以说明这个问题。 

自动装箱和自动拆箱

自动装箱

当你用基本类型的值给它的包装类赋值时，系统会自动将基本类型转换成它的包装类型。

例如：Integer i = 1，这时候系统就将1赋值给Integer类型的i。使用的时Integer的valueOf()方法。 
 
首先会判断值是否在low和high之前，也就是说是否已经存在一个缓存对象的值和当前的值相同，如果存在直接返回该对象，否则重新new一个对象。

自动拆箱

和自动装箱相反，当你需要基本类型的时候，系统也会自动的将包装类转换成基本类型。

例如：

Integer a1=1;
int a2 = a1;//这时候系统就会将Integer类型的a1自动拆箱，把值取出来赋值给a2

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这个时候系统调用的是Integer的intValue()方法： 

就是直接返回值。

再来看之前那个问题就很简单了

1. c==d 是true。c和d都是缓存对象3，就是同一个对象，所以相等。

2. e==f 是false。e和f都超出缓存对象的范围，都是new的新的对象，是不同的对象所以在内存中的地址肯定不同，所以是false。

3. c == (a + b) ，这个就要注意了，在含有算术运算的时候，会进行自动拆箱的操作，也就是说这里比较的是c的值和a+b的值的关系。

   开始的时候我以为a+b的值是3，然后这个3是缓存对象，所以相等，但是我在Debug跟进的时候，发现调用了3次Integer.intValue()，然后去查了查，发现在算术运算的时候，会进行自动拆箱的操作。

4. c.equals(a + b) 这个就是调用Integer的equals()方法，先对a和b进行了自动拆箱的操作，然后将他们的和进行自动装箱操作，然后调用equals()方法比较，因为Integer的equals()方法已经重写过了，上面已经介绍过了，比较的是两个对象的值，所以返回true。

5. g == (a + b) 这个首先会像第4个一样，首先会对g进行自动拆箱，然后对a和b进行自动拆箱的操作，之后进行它们值的比较，这时候还会发生隐式类型转换，int → long。因为值一样，所以返回true。

6. g.equals(a + b) 这个调用Long的equals()方法，而a+b的类型是Integer，所以会返回false。