小伟刚毕业时面的第一家公司就被面试官给问住了,记忆尤深啊...
如何理解Java中的自动拆箱和自动装箱?
自动拆箱?自动装箱?什么鬼,听都没听过啊,这...这..知识盲区...
回到家后小伟赶紧查资料,我透,这不就是问基本类型跟封装类型吗,面试官整啥名词呢...
别问结果,问就是没过。
1、什么是自动装箱,自动拆箱
定义:基本数据类型和包装类之间可以自动地相互转换
理解:装箱就是自动将基本数据类型转换为封装类型,拆箱就是自动将封装类型转换为基本数据类型。
我们知道,Java中提供了四大类基本数据类型,分别是:整数、浮点数、字符型和布尔型,其中:
- 整数包含:byte、int、short、long
- 浮点数包含:float、double
- 字符类型:char
- 布尔类型:boolean
基本数据类型相信大家一定很熟悉了吧,来来来,说说他们的取值范围~
数据类型 | 取值范围 |
---|---|
byte | -128 ~ 127 |
short | -32786 ~ 32767 |
int | -4294967296 ~ 4294967295 |
long | -264 ~ 264 -1 |
float | 3.4e-038 ~ 3.4e+038 |
double | 1.7e-308 ~ 1.7e+308 |
char | \u0000 ~ \uffff |
boolean | true 、false |
日常开发中,靠这些基本数据类型
几乎能够满足我们的需求,但是基本类型终究不是对象,往重了说不满足面向对象的开发思想,往轻了说就是使用不方便。怎么讲?例如做一些数据类型转换,获取int数据类型的取值范围等等。
我们知道,类的优点在于它可以定义成员变量、成员方法,提供丰富便利的功能,因此Java在JDK1.0的时候就设计了基本数据类型的包装类,而在JDK1.5中引入了新特性:自动装箱和拆箱。
我们来看一下基本类型跟封装类型之间的对应关系:
数据类型 | 封装类 |
---|---|
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
boolean | Boolean |
2、使用包装类型后的便捷
我们以上边提到的数据类型转换
为例,看看使用包装类型后的便捷性。
小伟在数据库中存放商品库存用的是 varchar
类型来存储的,所以在代码中的实体与之对应的是 String
,那么问题来了,既然是库存,那么势必就要用到加减乘除之类的运算,所以就需要先转换成 数值类型(int\long\float等)来运算,我们看一下通过包装类是如何快速转换的「int\long\float」:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 数据库中的商品数量 number
String number = "666";
// 借助封装了 Integer 转换为 int
int intVal = Integer.valueOf(number);
// 借助封装了 Float 转换为 float
float floatVal = Float.valueOf(number);
// 借助封装了 Long 转换为 long
long longVal = Long.valueOf(number);
// 依次输出三个值的内容
System.out.println("int="+intVal);
System.out.println("floatVal="+floatVal);
System.out.println("longVal="+longVal);
}
}
3、落实自动装箱、拆箱
看完了包装类型的便捷性后,我们再来落实到自动装箱、自动拆箱上...
怎么就自动装箱,自动拆箱了呢?
上一段代码,看看哪是自动装箱跟自动拆箱:
// 自动装箱
1. Integer a = 100;
// 自动拆箱
2. int b = a;
自动装箱,相当于Java编译器替我们执行了 Integer.valueOf(XXX);
自动拆箱,相当于Java编译器替我们执行了Integer.intValue(XXX);
我们证实一下,首先通过 javac 编译得到 class 文件,接着反编译看看:
指令为:javap -c class文件名
,得到下图所示:
看完编译器替我们做的,接下来我们再通过源码看看,首先是自动装箱 valueOf()
方法:
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
我们可以看到,首先是if
方法, 对传入的int
数值进行判断,如果 i >= -128
且i <= 127
那么就会从IntegerCache
缓存中获取指定数字的封装类,如果不存在则 new 出一个新的封装类,关于 IntegerCache
,其内部实现了一个Integer
的静态常量数组,在类加载的时候,执行static
静态块进行初始化-128~127
之间的Integer
对象,存放到cache
数组中,cache
属于常量,存放在java的方法区中,对方法区不太了解的小伙伴可以先留空,后面我会单独水一篇的~
额外补充一下:上边我们只看了Integer封装类的自动装箱方法,从方法中我们了解了在
-128~127
之间使用了缓存,那么是不是意味着别的封装类也是这样呢?其实不是的,首先Integer使用缓存原因是该区间会被经常使用到,且数量个数比较确定,就256个值,所以为了提高效率,防止每次自动装箱都创建一次对象实例,然后就你懂得~,而double、float浮点型是没有使用缓存的,因为小数点的原因,所以在这个区间范围内个数是比较泛的,即不适合缓存,没有意义。
我们通过一段代码看看这个缓存的效果吧:
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Integer a = 100;
Integer b = 100;
Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(a==b); // 打印true
System.out.println(a==b); // 打印false
}
}
接着再来看自动拆箱 intValue()
方法:
private final int value;
public int intValue() {
return value;
}
这个方法就比较简单了,调用时直接返回了基本数据类型的 value 值。
至此我们看完了自动装箱、自动拆箱,以Integer为例我们知道了使用 valueOf() 方法实现装箱,使用 intValue() 方法实现拆箱,接下来我们再结合几行代码重新回顾一下:
1. Integer a = new Integer(100);
2. Integer b = 100;
3. b+=100;
-
第一行代码:new 了一个 Integer 对象实例,将 int 类型的数据传入包装成了 Integer 类型。
-
第二行代码:首先我们知道 100 是 int 类型的,但是等待复制的 b 是 Integer 类型,此时就用到了自动装箱,
b = Integer.valueOf(100)
,将100包装成包装类了「通过反编译验证」 -
第三行代码:用到了自动装箱+自动拆箱,
b = b + 100 = Integer.intValye(b) + 100
此时计算结果得到的应该是 int 类型的 b,但是 b 又被限定了是 Integer 类型,所以就又要用到Integet.valueOf()
自动装箱。
4、上才艺
才艺一:如何理解Java中的自动拆箱和自动装箱?
答:自动装箱就是将基本数据类型自动转换为封装类型,自动拆箱是将封装类型自动转换为基本数据类型。
才艺二:能说一下是通过哪些方法实现自动拆箱、装箱的吗?
答:以Integer为例,使用Integer.valueOf()
方法实现装箱,使用Integer.intValue()
方法实现拆箱。
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