淺談Java中的裝箱和拆箱

1、什麼是裝箱？什麼是拆箱？

在Java SE5以前，若是要生成一個數值爲10的Integer對象，必須這樣進行：

Integer i = new Integer(10);

而在從Java SE5開始就提供了自動裝箱的特性，若是要生成一個數值爲10的Integer對象，只須要這樣就能夠了：

Integer i = 10;

這個過程當中會自動根據數值建立對應的 Integer對象，這就是裝箱。

那什麼是拆箱呢？顧名思義，跟裝箱對應，就是自動將引用類型轉換爲基本數據類型：

Integer i = 10;  //裝箱
int n = i;   //拆箱

簡單一點說，裝箱就是  自動將基本數據類型轉換爲引用類型；拆箱就是自動將引用類型轉換爲基本數據類型。

下表是基本數據類型對應的引用類型：

2、裝箱和拆箱是如何實現的

上一小節瞭解裝箱的基本概念以後，這一小節來了解一下裝箱和拆箱是如何實現的。

　　咱們就以Interger類爲例，下面看一段代碼：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         
        Integer i = 10;
        int n = i;
    }
}

反編譯class文件以後獲得以下內容：

從反編譯的字節碼中能夠看出，在裝箱的時候自動調用的是interger的valueOf(int)方法。而在拆箱的時候自動調用的是interger的intValue方法

所以用一句話總結裝箱和拆箱的實現過程：

裝箱過程是經過調用包裝器的valueOf方法實現的，而拆箱過程是經過引用類型調用xxxValue實現的。

3、面試中的相關問題

雖然大多數人對裝箱和拆箱的概念都清楚，可是在面試和筆試中遇到了與裝箱和拆箱的問題卻不必定會答得上來。下面列舉一些常見的與裝箱/拆箱有關的面試題。

一、下面這段代碼的輸出結果是什麼？

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         
        Integer i1 = 100;
        Integer i2 = 100;
        Integer i3 = 200;
        Integer i4 = 200;
         
        System.out.println(i1==i2);
        System.out.println(i3==i4);
    }
}

也許有些朋友會說都會輸出false，或者也有朋友會說都會輸出true。可是事實上輸出結果是：

true
false

爲何會出現這樣的結果？輸出結果代表i1和i2指向的是同一個對象，而i3和i4指向的是不一樣的對象。此時只需一看源碼便知究竟，下面這段代碼是Integer的valueOf方法的具體實現：

public static Interger valueOf(int i){
    if(i>=-128&&i<=IntergerCache.high){
        return IntergerCache.cache[i+128];
    }else{
        return new Interger(i);
    }
}

經過valueOf方法建立Integer對象的時候，若是數值在[-128,127]之間，便返回指向IntegerCache.cache中已經存在的對象的引用；不然建立一個新的Integer對象。

上面的代碼中i1和i2的數值爲100，所以會直接從cache中取已經存在的對象，因此i1和i2指向的是同一個對象，而i3和i4則是分別指向不一樣的對象。

其它的引用類型，能夠去查看valueOf的實現。

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弦外音：八種數據類型取值範圍

整型：

byte：-2^7 ~ 2^7-1，即-128 ~ 127。1字節。Byte。末尾加B

short：-2^15 ~ 2^15-1，即-32768 ~ 32767。2字節。Short。末尾加S

int：-2^31 ~ 2^31-1，即-2147483648 ~ 2147483647。4字節。Integer。

long：-2^63 ~ 2^63-1，即-9223372036854774808 ~ 9223372036854774807。8字節。Long。末尾加L。（也能夠不加L）

浮點型：

float：4字節。Float。

double：8字節。Double。

字符型：

char：2字節。Character。

布爾型：

boolean：Boolean。

類型轉換：

boolean類型與其餘基本類型不能進行類型的轉換（既不能進行自動類型的提高，也不能強制類型轉換）， 不然，將編譯出錯。

byte型不能自動類型提高到char，char和short直接也不會發生自動類型提高（由於負數的問題），同時，byte固然能夠直接提高到short型。

當對小於int的數據類型（byte, char, short）進行運算時，首先會把這些類型的變量值強制轉爲int類型進行計算，最後會獲得int類型的值。所以，若是把2個short類型的值相加，最後獲得的結果是int類型，若是須要獲得short類型的結果，就必須顯示地運算結果轉爲short類型。

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下面程序的輸出結果是什麼？

public class Main {
    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;
        Long h = 2L;
         
        System.out.println(c==d);//true
        System.out.println(e==f);//false
        System.out.println(c==(a+b));//true
        System.out.println(c.equals(a+b));//true
        System.out.println(g==(a+b));//true
        System.out.println(g.equals(a+b));//false
        System.out.println(g.equals(a+h));//true
    }
}

當 "=="運算符的兩個操做數都是 包裝器類型的引用，則是比較指向的是不是同一個對象，而若是其中有一個操做數是表達式（即包含算術運算）則比較的是數值（即會觸發自動拆箱的過程）。另外，對於包裝器類型，equals方法並不會進行類型轉換。

第一個和第二個輸出結果沒有什麼疑問。第三句因爲  a+b包含了算術運算，所以會觸發自動拆箱過程（會調用intValue方法），所以它們比較的是數值是否相等。而對於c.equals(a+b)會先觸發自動拆箱過程，再觸發自動裝箱過程，也就是說a+b，會先各自調用intValue方法，獲得了加法運算後的數值以後，便調用Integer.valueOf方法，再進行equals比較。同理對於後面的也是這樣，不過要注意倒數第二個和最後一個輸出的結果（若是數值是int類型的，裝箱過程調用的是Integer.valueOf；若是是long類型的，裝箱調用的Long.valueOf方法）。

 

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