java自动装箱拆箱语法糖是如何工作的?

基本类型和包装类型的自动装箱拆箱原理并不复杂,但是在日常使用中频率极高,如果不理解语法糖背后的奥秘,很可能陷入误区而不自知,下面以一个例子说明这个语法糖的工作原理

这个例子摘自深入理解java虚拟机第二版(强烈推荐阅读)

    public static void main(String[] args) {
        //part1
        Integer a = 1;
        Integer b = 2;
        Integer c = 3;
        Integer d = 3;
        Integer e = 321;
        Integer f = 321;
        Long g = 3L;
        //part2
        System.out.println(c == d);//1
        System.out.println(e == f);//2
        System.out.println(c == (a + b));//3
        System.out.println(c.equals(a + b));//4
        System.out.println(g == (a + b));//5
        System.out.println(g.equals(a + b));//6
    }

猜测结果前需要说明以下几个基本原则

1. 包装类的==运算在不遇到算数运算的情况下不会自动拆箱
2. 包装类型存在缓存,如Integer在-128~127是有缓存的,具体参见8大基本类型的包装类型缓存探究
3. 包装类型的equals不处理转型问题
4. 包装类型遇到算数运算时会进行自动拆箱
5. 基本类型在需要包装类型时会进行自动装箱

结果如下

true//1
false//2
true//3
true//4
true//5
false//6

下面结合反编译出的代码分析

    public static void main(String[] args) {
        //part1
        Integer a = Integer.valueOf(1);
        Integer b = Integer.valueOf(2);
        Integer c = Integer.valueOf(3);
        Integer d = Integer.valueOf(3);
        Integer e = Integer.valueOf(321);
        Integer f = Integer.valueOf(321);
        Long g = Long.valueOf(3L);
        //part2
        System.out.println(c == d);//1
        System.out.println(e == f);//2
        System.out.println(c.intValue() == a.intValue() + b.intValue());//3
        System.out.println(c.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())));//4
        System.out.println(g.longValue() == a.intValue() + b.intValue());//5
        System.out.println(g.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())));//6
    }

观察原代码和反编译后代码可以看出

• part1 定义a~f时发生了自动装箱,并且使用了缓存(Integer.valueOf())
• part2 在进行==比较时发生了自动拆箱(Integer.intValue())

对于语句进行分析

1. c==d 对于对象==比较的是他们的内存地址,由于c,d都是从Integer的缓存中获取的,是同一个对象,因此结果是true
2. e==f 与上面相同,但是321已经不在缓存范围内,因此结果是false
3. c=a+b 发生自动拆箱,进行基本类型的==比较,3=1+2,结果为true
4. c.equals(a+b) 首先由规则4,a+b进行自动拆箱,然后由于规则5,equals需要包装类型,进行自动装箱且带有缓存,得到对象Integer(3),它和c都是从缓存时获取的,因此结果true
5. g==a+b a+b发生自动拆箱,而后类型提升为long,因此结果为true
6. g.equals(a+b) 由规则3,最终比较时为Long.equals(Integer),类型都不同,结果当然为false

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