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自动装箱(autoboxing)和拆箱(unboxing):将基本数据类型和包装类自动转换。
自动装箱:
基本类型的数据处于需要对象的环境中时,会自动转为“对象”。
我们以Integer为例:
Integer i = 5
编译器会自动转成:Integer i = Integer.valueOf(5)
,这就是Java的自动装箱。
自动拆箱:
每当需要一个值时,对象会自动转成基本数据类型,没必要再去显式调用intValue()、doubleValue()等转型方法。
Integer i = Integer.valueOf(5)
;
int j = i
;
编译器会自动转成:int j = i.intValue()
;
这样的过程就是自动拆箱。
自动装箱/拆箱的本质是:
自动装箱与拆箱的功能是编译器来帮忙,编译器在编译时依据您所编写的语法,决定是否进行装箱或拆箱动作。
【示例】自动装箱
xxxxxxxxxx
Integer i = 100;//自动装箱
//相当于编译器自动为您作以下的语法编译:
Integer i = Integer.valueOf(100);//调用的是valueOf(100),而不是new Integer(100)
【示例】自动拆箱
xxxxxxxxxx
Integer i = 100;
int j = i;//自动拆箱
//相当于编译器自动为您作以下的语法编译:
int j = i.intValue();
自动装箱与拆箱的功能是所谓的“编译器蜜糖(Compiler Sugar)”,虽然使用这个功能很方便,但在程序运行阶段您得了解Java的语义。如下所示的程序是可以通过编译的:
【示例】包装类空指针异常问题
xxxxxxxxxx
public class Test1 {
public static void main(String[ ] args) {
Integer i = null;
int j = i;
}
}
执行结果如图所示:
运行结果之所以会出现空指针异常,是因为如上代码相当于:
xxxxxxxxxx
public class Test1 {
public static void main(String[ ] args) {
/*示例8-5的代码在编译时期是合法的,但是在运行时期会有错误
因为其相当于下面两行代码*/
Integer i = null;
int j = i.intValue();
}
}
整型、char类型所对应的包装类,在自动装箱时,对于-128~127之间的值会进行缓存处理,其目的是提高效率。
缓存原理为:如果数据在-128~127这个区间,那么在类加载时就已经为该区间的每个数值创建了对象,并将这256个对象存放到一个名为cache的数组中。每当自动装箱过程发生时(或者手动调用valueOf()时),就会先判断数据是否在该区间,如果在则直接获取数组中对应的包装类对象的引用,如果不在该区间,则会通过new调用包装类的构造方法来创建对象。
下面我们以Integer类为例,看一看Java为我们提供的源码,加深对缓存技术的理解,如示例所示。
【示例】Integer类相关源码
xxxxxxxxxx
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
IntegerCache.low为-128
,IntegerCache.high为127
,IntegerCache.cache
为内部类的一个静态属性,如示例所示。
【示例】IntegerCache类相关源码
xprivate static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[ ];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
由上面的源码我们可以看到,静态代码块的目的就是初始化数组cache的,这个过程会在类加载时完成。
下面我们做一下代码测试,如示例所示。
【示例8-9】包装类的缓存测试
xxxxxxxxxx
public class Test3 {
public static void main(String[ ] args) {
Integer in1 = -128;
Integer in2 = -128;
System.out.println(in1 == in2);//true 因为123在缓存范围内
System.out.println(in1.equals(in2));//true
Integer in3 = 1234;
Integer in4 = 1234;
System.out.println(in3 == in4);//false 因为1234不在缓存范围内
System.out.println(in3.equals(in4));//true
}
}
总结
- 自动装箱调用的是valueOf()方法,而不是new Integer()方法。
- 自动拆箱调用的xxxValue()方法。
- 包装类在自动装箱时为了提高效率,对于-128~127之间的值会进行缓存处理。超过范围后,对象之间不能再使用==进行数值的比较,而是使用equals方法。
实时效果反馈
1. 关于自动装箱和拆箱,说法错误的是:
A 作用是:将基本数据类型和包装类自动转换。
B 本质是:编译器进行了处理,额外增加了处理代码。
C 作用是:将基本数据类型真的变成了对象。
D 包装类在自动装箱时为了提高效率,对于-128~127之间的值会进行缓存处理。
答案
1=>C