Java--自动拆箱/装箱/实例化顺序/缓存--使用/原理/实例

梦里梦外; 2022-08-28 03:43 179阅读 0赞

原文网址：[Java--自动拆箱/装箱/实例化顺序/缓存--使用/原理/实例\_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客][Java--_--_IT_-CSDN]

# 简介 #

**说明**

本文介绍Java的基本类型知识，包括：拆箱与装箱、实例化顺序、区域问题、缓存问题、效率问题。

**为什么基本类型需要包装类**

*  基本数据类型方便、简单、高效，但泛型不支持、集合元素不支持
 *  不符合面向对象思维
 *  包装类提供很多方法，方便使用，如 Integer 类 toHexString(int i)、parseInt(String s) 方法

**Long或Integer如何比较大小？**

*  错误方法
    
     *  使用==。 因为Long与Ineger都是包装类型，是对象。 而不是普通类型long与int
     *  使用equals方法。因为equals方法只能比较同类型的类，例如两个都是Integer类型。
 *  正确方法
    
     *  先使用longValue()或intValue()方法来得到他们的基本类型的值然后使用==比较也是可以的。

# 拆箱与装箱原理 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzNTkxOTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

装箱就是将基本数据类型转化为包装类型，那么拆箱就是将包装类型转化为基本数据类型。

**实例1：查看反汇编文件**

package org.example.a;
    
    public class Demo{
        public static void main(String[] args) {
            //自动装箱，底层其实执行了Integer a=Integer.valueOf(10);
            Integer a = 10;
            //自动拆箱，底层其实执行了int b=a.intValue();
            int b = a;
        }
    }

生成并查看反汇编文件

依次执行如下命令

javac -d . org\example\a\Demo.java
    
    javap -c org.example.a.Demo

输出结果如下（没有任何手动添加内容（//xxx都是自己生成的））：

> E:\\work\\idea\_proj\\test\_java\\src>javap -c org.example.a.Demo  
> Compiled from "Demo.java"  
> public class org.example.a.Demo \{  
> public org.example.a.Demo();  
> Code:  
> 0: aload\_0  
> 1: invokespecial \#1 // Method java/lang/Object."<init>":()V  
> 4: return
> 
> public static void main(java.lang.String\[\]);  
> Code:  
> 0: bipush 10  
> 2: invokestatic \#2 // Method java/lang/**Integer.valueOf**:(I)Ljava/lang/Integer;  
> 5: astore\_1  
> 6: aload\_1  
> 7: invokevirtual \#3 // Method java/lang/**Integer.intValue**:()I  
> 10: istore\_2  
> 11: return  
> \}

Integer a = 10;  
执行上面那句代码的时候，系统为我们执行了：Integer a = Integer.valueOf(10);

int b = a;  
执行上面那句代码的时候，系统为我们执行了：int b = a.intValue();

# 自动拆装箱实例 #

**实例1：基本类型与其包装类**

package org.example.a;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            int int1 = 12;
            int int2 = 12;
            Integer integer1 = new Integer(12);
            Integer integer2 = new Integer(12);
    
            System.out.println("int1 == int2         : " + (int1 == int2));
            System.out.println("int1 == integer1     : " + (int1 == integer1));
            System.out.println("integer1 == integer2 : " + (integer1 == integer2));
        }
    }

运行结果

int1 == int2         : true
    int1 == integer1     : true
    integer1 == integer2 : false

Integer是int的封装类，当Integer与int进行==比较时，Integer就会拆箱成一个int类型，所以还是相当于两个int类型进行比较，这里的Integer不管是直接赋值，还是new创建的对象，只要跟int比较就会拆箱为int类型，所以就是相等的。

**实例2：自动拆箱引起的异常**

首先思考，下边的程序会输出什么

package com.example.a;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            Integer a = null;
            System.out.println(2 == a);
        }
    }

结果

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    	at com.example.a.Demo.main(Demo.java:6)

原因：

因为是基本类型与包装类型进行比较，此时会将包装类型自动拆箱，调用a.intValue()获得其基本类型的值，但a是null，所以报空指针异常。

**实例3：基本类型与Object**

package org.example.a;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            Object object = true;
            System.out.println(object);
            boolean b = (boolean)object;
            System.out.println(b);
            System.out.println(b == true);
        }
    }

运行结果

true
    true
    true

# 实例化顺序实例 #

package org.example.a;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            int int1 = 12;
            Integer integer1 = new Integer(12);
    
            Integer integer2 = new Integer(34);
            int int2 = 34;
    
            System.out.println("int1 == integer1     : " + (int1 == integer1));
            System.out.println("int2 == integer2     : " + (int2 == integer2));
        }
    }

执行结果（不影响）

int1 == integer1     : true
    int2 == integer2     : true

# 区域问题实例 #

package org.example.a;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            Integer integer1 = new Integer(12);
            Integer integer2 = 12;
            System.out.println("integer1 == integer2 : " + (integer1 == integer2));
        }
    }

执行结果

integer1 == integer2 : false

# 缓存问题例程 #

**测试代码**

package org.example.a;
    
    public class Demo{
        public static void main(String[] args) {
            Integer a = 127;
            Integer b = 127;
            Integer c = 128;
            Integer d = 128;
            System.out.println(a == b);
            System.out.println(c == d);
        }
    }

执行结果

true
    false

**原因**

Integer有个缓存，原理如下。

valueOf源码

//private static class IntegerCache {
        //    static final int low = -128;
        //    static final int high = 127;
        public static Integer valueOf(int i) {
            if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
                return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
            return new Integer(i);
        }

当i的值位于\[-128,127\]的时候，会直接返回Integer缓存数组中相应对象的引用，如果i大于127或小于-128，会重新创建一个Integer实例，并返回。

那么第一条式子a和b的值都在缓存范围内，因此他们指向同一个对象，因此返回true。c和d的值不在范围内，都是通过new创建出来的，因此不是同一个对象，返回false。

**其他包装类的缓存**

Byte、Short、Integer、Long、Character的valueOf()实现机制类似。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>包装类</strong></td> 
   <td><strong>说明</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Byte</td> 
   <td>相同值的Byte比较永远返回true。因为byte取值范围就是[-128,127]。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Short、Integer、Long</td> 
   <td>相同值在[-128,127]则返回true，不在则返回false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Character</td> 
   <td>要返回true，只需保证i &lt;= 127。因为char最小值为0，本来就大于等于-128。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Float、Double</td> 
   <td>永远返回false。因为其永远返回新创建的对象，因为一个范围内的整数是有限的，但是小数却是无限的，无法保存在缓存中。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Boolean</td> 
   <td>只有两个对象，要么是true的Boolean，要么是false的Boolean，只要boolean的值相同，Boolean就相等。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 效率问题 #

package org.example.a;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            long t1 = System.currentTimeMillis();
            Long sum = 0L;
            for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
                sum += i;
            }
            long t2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(t2 - t1);
        }
    }

上述代码，结果为：6218

如果将sum改为long型，结果为：624

可见效率差别之大

# 其他网址 #

[JAVA中Long与Integer比较容易犯的错误（比较数据equals）-CSDN博客][JAVA_Long_Integer_equals_-CSDN]

另见：《Java开发实战经典》=> 6.12 包装类

[java中int与Integer用==比较详解\_xingkongdeasi的专栏-CSDN博客\_java][java_int_Integer_xingkongdeasi_-CSDN_java]

[【JAVA】谈谈拆箱与装箱\_java\_阳阳的博客-CSDN博客][JAVA_java_-CSDN]

[Java--_--_IT_-CSDN]: https://knife.blog.csdn.net/article/details/120930680
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzNTkxOTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220828/aab699342c144c939aad530ed86e8010.png
[JAVA_Long_Integer_equals_-CSDN]: https://blog.csdn.net/qq_35873847/article/details/78778777
[java_int_Integer_xingkongdeasi_-CSDN_java]: https://blog.csdn.net/xingkongdeasi/article/details/79618421
[JAVA_java_-CSDN]: https://blog.csdn.net/qq_33591903/article/details/84259105