Java包装器与装箱，拆箱

0.包装器

　　在Java中，所有基本类型都有一个与之对应的类。像int类型与Integer类相对应，double类型与Double类相对应。这些类被称为包装器（wrapper），或者叫对象包装器。Java有8种基本类型，有9个包装器，分别为：Intger、Long、Short、Byte、Double、Float、Character、Boolean以及Void。前6个类都派生于一个公共的超类Number。

　　包装器是不可变的。也就是说构造好了包装器，就不能更改包装在其中的值。此外，包装器类是final类，无法定义它们的子类。

 

1.装箱

　　装箱（boxing），是从Java SE 5.0开始出现的新特性。装箱自动将基本数据类型转换为对应包装器对象。

没有装箱，如果要生成一个数值为10的Integer对象，可以这么做：

Integer a=new Integer(10); 

有了装箱，就可以简化为这样：

Integer a=10;//即Integer a=Integer.valueOf(10);

 通过反编译class文件后，我们知道装箱实际上是通过valueOf()方法实现的，该方法返回一个Integer对象。

 

2.拆箱

　　拆箱（unboxed），与装箱是正好相反的操作。自动将包装器对象转换为对应的基本数据类型。

Integer i=new Integer(5);
int b=i;//自动将Integer类对象变成int类数据类型，再赋给int类变量b

如果没有拆箱，就变为下面的代码

Integer i=new Integer(5);
int b=i.intValue(); //intValue方法以int的形式返回Integer对象的值

通过反编译，我们知道拆箱是通过xxxValue()方法实现的，该方法返回一个xxx类型的值。 

 

3.装箱和拆箱是编译器认可的，而不是虚拟机。

编译器在生成类的字节码的同时，插入必要的方法调用；虚拟机只是执行这些字节码。

 

4.==与equals()方法

由于装箱拆箱的存在，常常会给人一种错觉，让人认为基本数据类型和它们对应的包装器对象是一样的。

“==“操作符用于比较它左右的操作对象是否相同。　　

　　1).当==符号比较基本数据类型时，比较的是它们的值。

　　2).当==符号计较对象时，比较的是它们的是否指向同一个区域（即是否有相同的引用）。

　　3).当==操作符的两边，一个操作数是基本数据类型，另一个是对象时，则会将对象进行拆箱，从而变成两个基本数据类型进行值的比较。

所以避免出错和造成不必要的混乱，在比较两个包装器对象时，尽量不要使用==，而是使用equals()方法。

来看使用"=="进行比较的几个例子：

例一:

Integer a = new Integer(100);  
Integer b = 100;  
System.out.println(a == b); 

答案是false。

例二:

Integer a = 100;  
Integer b = 100;  
System.out.println(a == b);  

答案是true。

例三:

Integer a = 156;  
Integer b = 156;  
System.out.println(a == b); 

答案是false。　　

例四:

Integer a = Integer.valueOf(100);  
Integer b = 100;  
System.out.println(a == b);

答案是true。

 

为什么会是这样子的结果呢？我们先从例四开始分析。

之前说过，装箱实际上是因为编译器调用了valueOf()方法。所以例四实际就是以下代码:

Integer a = Integer.valueOf(100);  
Integer b = Integer.valueOf(100); 
System.out.println(a == b);

我们再来看一下Integer类中，valueOf()的具体实现:

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

通过查看IntegerCache类的具体实现，我们发现low就是-128，而high就是127。所以valueOf()方法就很明确了，当参数i为在区间[-128,127]上的int数值时，就返回缓存中的Integer对象（也就是说，从-128到127这258个数已经一次性被初始化好了，而不是创建新的）；i不在这个区间内，就返回一个新创建的Integer对象。

所以在例四中，两次调用valueOf(100)，返回的是同一个对象，这个对象是已经存在的。a和b指向同一个对象，所以a==b为true。

在例三中，装箱调用valueOf(),但参数为156，不在-128和127之间，所以新建了两个Integer对象，a和b指向不同对象，所以输出为false。

例一，例二也因此可以理解了。

 

但要注意，Integer、Short、Byte、Character、Long这几个类的valueOf方法的实现是类似的。

　　　　　Double、Float的valueOf方法的实现是类似的。

Double类中，valueOf()的原代码如下

public static Double valueOf(double d) {
        return new Double(d);
    }

所以下面代码的输出为两个false也不难理解。

Double a = 100.0;
Double b = 100.0;
Double c = 200.0;
Double d = 200.0;
System.out.println(a==b);
System.out.println(c==d);

 

最后再来看一个比较复杂例子：

例五：

Integer a = 1;
Integer b = 2;
Integer c = 3;
Integer d = 3;
Integer e = 200;
Integer f = 200;
Long g = 3L;
Long h = 2L;
         
System.out.println(c==d);
System.out.println(e==f);
System.out.println(c==(a+b));
System.out.println(c.equals(a+b));
System.out.println(g==(a+b));
System.out.println(g.equals(a+b));
System.out.println(g.equals(a+h));

答案分别为 true false true true true true false true。

前两个不需要解释了，前面的例子里已经有了。

 第三个输出中，a+b会进行拆箱（你无法将相加两个基本类型对象），先两个int型数值然后再相加，因此==号右边变成了一个int型的数值。而前面的"3)"提到过，这里还会进行一次拆箱，将c也拆箱成int值，从而变成int值的比较，所以为true。

第四个输出中，因为有加号，所以和前面一样，a和b分别拆箱，然后相加，得到int型结果3。但和前面不同是的，equals()的参数是对象，所以3又自动装箱成了包装器对象。前面说过，包装器对象之间的比较最好用equals()方法，这样就会避免不必要的错误。

第五个输出中，因为是数值的比较，虽然一个是long型的3，一个是int型的3，但它们还是相同的。

最后两个也是大同小异，注意，int数值+long数值，根据基本数据类型的隐式转换原则，得到的结果是long型数值，最后会装箱成Long类对象。包装器对象用equals()方法进行比较，先比较对象的类相同是否相同，若不同，则为false；若属于同一类，且包装在其中的值相同，则为true。所以最后一个输出为true，倒数第二个输出为false。

 

本文参考了以下两篇文章

1.http://xiaoyu1985ban.iteye.com/blog/1384191#comments

2.http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3780005.html