Java 包装类 拆箱 装箱
Java语言是一个面向对象的语言,但是Java中的基本数据类型却是不面向对象的。基本类型的数据不是对象,所以对于要将数据类型作为对象来使用的情况,java提供了相对应的包装类。java中数据类型总共可分为两大种,基本数据类型(值类型)和类类型(引用数据类型)。
包装类均位于java.lang包,包装类和基本数据类型的对应关系如下表所示:
包装类对应表
基本型别 | 包装类 | 大小 | 最小值 | 最大值 |
boolean | Boolean | ----- | ----- | ------ |
char | Character | 16-bit | Unicode 0 | Unicode 2^16-1 |
byte | Byte | 8-bit | -128 | 127 |
short | Short | 16-bit | -32768 | 32767 |
int | Integer | 32-bit | -2.1E+09 | 2.15E+09 |
long | Long | 64-bit | -9.2E+18 | 9.22E+18 |
float | Float | 32-bit | IEEE754 | IEEE754 |
double | Double | 64-bit | IEEE754 | IEEE754 |
在这八个类名中,除了Integer和Character类以后,其它六个类的类名和基本数据类型一致,只是类名的第一个字母大写即可。
对于包装类说,这些类的用途主要包含两种:a、作为和基本数据类型对应的类类型存在,方便涉及到对象的操作。 b、包含每种基本数据类型的相关属性如最大值、最小值等,以及相关的操作方法。
基本类型的包装类
Integer 、Long、Short、Byte、Character、Double、Float、Boolean、BigInteger、BigDecmail
其中BigInteger、BigDecimal没有相对应的基本类型,主要应用于高精度的运算,BigInteger 支持任意精度的整数,BigDecimal支持任意精度带小数点的运算。
基本类型与包装类型的异同:
1、在Java中,一切皆对象,但八大基本类型却不是对象。
2、声明方式的不同,基本类型无需通过new关键字来创建,而封装类型需new关键字。
3、存储方式及位置的不同,基本类型是直接存储变量的值保存在堆栈中能高效的存取,封装类型需要通过引用指向实例,具体的实例保存在堆中。
4、初始值的不同,封装类型的初始值为null,基本类型的的初始值视具体的类型而定,比如int类型的初始值为0,boolean类型为false;
5、使用方式的不同,比如与集合类合作使用时只能使用包装类型。
由于八个包装类的使用比较类似,下面以最常用的Integer类为例子介绍包装类的实际使用。
1、实现int和Integer类之间的转换 在实际转换时,使用Integer类的构造方法和Integer类内部的intValue方法实现这些类型之间的相互转换,实现的代码如下: int n = 10; Integer in = new Integer(100); //将int类型转换为Integer类型 Integer in1 = new Integer(n); //将Integer类型的对象转换为int类型 int m = in.intValue(); 2、Integer类内部的常用方法 在Integer类内部包含了一些和int操作有关的方法,下面介绍一些比较常用的方法: a、parseInt方法 public static int parseInt(String s) 该方法的作用是将数字字符串转换为int数值。在以后的界面编程中,将字符串转换为对应的int数字是一种比较常见的操作。使用示例如下: String s = “123”; int n = Integer.parseInt(s); 则int变量n的值是123,该方法实际上实现了字符串和int之间的转换,如果字符串都包含的不是都是数字字符,则程序执行将出现异常。(说明:异常的概念将在下一章进行讲述) 另外一个parseInt方法: public static int parseInt(String s, int radix) 则实现将字符串按照参数radix指定的进制转换为int,使用示例如下: //将字符串”120”按照十进制转换为int,则结果为120 int n = Integer.parseInt(“120”,10); //将字符串”12”按照十六进制转换为int,则结果为18 int n = Integer.parseInt(“12”,16); //将字符串”ff”按照十六进制转换为int,则结果为255 int n = Integer.parseInt(“ff”,16); 这样可以实现更灵活的转换。 b、toString方法 public static String toString(int i) 该方法的作用是将int类型转换为对应的String类型。 使用示例代码如下: int m = 1000; String s = Integer.toString(m); 则字符串s的值是”1000”。 另外一个toString方法则实现将int值转换为特定进制的字符串: public static int parseInt(String s, int radix) 使用示例代码如下: int m = 20; String s = Integer.toString(m); 则字符串s的值是”14”。 其实,JDK自从1.5(5.0)版本以后,就引入了自动拆装箱的语法,也就是在进行基本数据类型和对应的包装类转换时,系统将自动进行,这将大大方便程序员的代码书写。使用示例代码如下: //int类型会自动转换为Integer类型 int m = 12; Integer in = m; //Integer类型会自动转换为int类型 int n = in; 所以在实际使用时的类型转换将变得很简单,系统将自动实现对应的转换。
由此引出包装类的装箱和拆箱
所谓装箱,就是把基本类型用它们相对应的引用类型包起来,使它们可以具有对象的特质,如我们可以把int型包装成Integer类的对象,或者把double包装成Double,等等。
所谓拆箱,就是跟装箱的方向相反,将Integer及Double这样的引用类型的对象重新简化为值类型的数据
J2SE5.0后提供了自动装箱与拆箱的功能,此功能事实上是编译器来帮您的忙,编译器在编译时期依您所编写的方法,决定是否进行装箱或拆箱动作。
自动装箱的过程:每当需要一种类型的对象时,这种基本类型就自动地封装到与它相同类型的包装中。
自动拆箱的过程:每当需要一个值时,被装箱对象中的值就被自动地提取出来,没必要再去调用intValue()和doubleValue()方法。
自动装箱,只需将该值赋给一个类型包装器引用,java会自动创建一个对象。
Integer i=100;//没有通过使用new来显示建立,java自动完成。
自动拆箱,只需将该对象值赋给一个基本类型即可。例如:int j=i;
int i = 10; Integer j =new Integer(i); //手动装箱操作 int k = j.intValue(); //手动拆箱操作 int i = 11; Integer j = i; //自动装箱,在编译器中作了判断,如果右边数字,左边为Integer,自动将上边代码变为Integer a =new Integer(i); int k = j //自动拆箱
然而在Integer的自动装拆箱会有些细节值得注意:
public static void main(String[] args) { Integer a=100; Integer b=100; Integer c=200; Integer d=200; System.out.println(a==b); //1 System.out.println(a==100); //2 System.out.println(c==d); //3 System.out.println(c==200); //4 }
在java中,"=="是比较object的reference而不是value,自动装箱后,abcd都是Integer这个Oject,因此“==”比较的是其引用。按照常规思维,1和3都应该输出false。但结果是:
true
true
false
true
结果2和4,是因为ac进行了自动拆箱,因此其比较是基本数据类型的比较,就跟int比较时一样的,“==”在这里比较的是它们的值,而不是引用。
对于结果1,虽然比较的时候,还是比较对象的reference,但是自动装箱时,java在编译的时候 Integer a = 100; 被翻译成-> Integer a = Integer.valueOf(100);
关键就在于这个valueOf()的方法。
public static Integer valueOf(int i) { final int offset = 128; if (i >= -128 && i <= 127) { // must cache return IntegerCache.cache[i + offset]; } return new Integer(i); }
private static class IntegerCache { private IntegerCache(){} static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1]; static { for(int i = 0; i < cache.length; i++) cache = new Integer(i - 128); } }
根据上面的jdk源码,java为了提高效率,IntegerCache类中有一个数组缓存了值从-128到127的Integer对象。当我们调用Integer.valueOf(int i)的时候,如果i的值是>=-128且<=127时,会直接从这个缓存中返回一个对象,否则就new一个Integer对象。
static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1]; //将cache[]变成静态 static { for(int i = 0; i < cache.length; i++) cache[i] = new Integer(i - 128); //初始化cache[i] }
这是用一个for循环对数组cache赋值,cache[255] = new Integer(255-128),也就是newl一个Integer(127) ,并把引用赋值给cache[255],好了,然后是Integer b= 127,流程基本一样,最后又到了cache[255] = new Integer(255-128),这一句,那我们迷糊了,这不是又new了一个对象127吗,然后把引用赋值给cache[255],我们比较这两个引用(前面声明a的时候也有一个),由于是不同的地址,所以肯定不会相等,应该返回false啊!呵呵,这么想你就错了,请注意看for语句给cache[i]初始化的时候外面还一个{}呢,{}前面一个大大的static关键字,是静态的,那么我们就可以回想下static有什么特性了,只能初始化一次,在对象间共享,也就是不同的对象共享同一个static数据。
那么当我们Integer b = 127的时候,并没有new出一个新对象来,而是共享了a这个对象的引用,记住,他们共享了同一个引用!!!,那么我们进行比较a==b时,由于是同一个对象的引用(她们在堆中的地址相同),那当然返回true了!!!
[-128,127]之间的数依然会当做基本数据类型进行处理
public class Test { public static void main(String args[]){ Integer m = new Integer(5); Integer n = new Integer(5); System.out.println(m==n); m = m-1; n = n-1; System.out.println(m==n); } }
false
true
原因:
m,n因为都是new出来的对象,内存地址不一样,所以第一次m==n比较的reference不一样。但是,m=m-1首先进行了自动拆箱m.intValue,相减后再进行装箱动作:m=Integer.valueOf(m.intValue-1),而m和n都在 -128--127的范围,所以自动装箱后,根据上文所述,都是同一个object的引用。因此第二次输出true。
public class TestWhile{ //1 public static void main(String[] args)//2 { Integer i=0;//3 Integer j=0;//4 // Integer i=new Integer(0);//5 // Integer j=new Integer(0);//6 while(i<=j & i>=j & i!=j)//7 { //8 System.out.println("0000");//9 } } }
那一行是拆箱?while循环里的条件看似不成立,可为什么可以运行(去掉第5、6行的注释后)?
解答:
这种情况下,循环不能运行。
对于Integer类型,<,<=,>,>=操作将导致拆箱操作,也就是调用Integer的intValue()方法得到相应的基本类型值,然后比较。
但是,==,!=比较的,是对象的引用(Reference)。
Integer i = 0;//3
Integer j = 0;//4
这两句使用装箱操作,也就是调用Integer.valueOf(int i);注意,不是使用new。
由于0在 -128--127之间,根据上述,i和j引用的是同一个对象。
综上,i<=j & i>=j & i!=j中,
i<=j 和 i>=j都成立,而i!=j不成立,因为i和j引用的是同一个对象。
故此,循环不会执行。
注释掉3,4两句,使用5,6两句时,i和j引用的不是同一个对象,所以i!=j成立。i<=j & i>=j & i!=j成立,循环条件总是成立的,while (i <= j & i >= j & i != j)成为无穷循环,不断输出。
原题:
循环者的诅咒
请提供一个对i的声明,将下面的循环转变为一个无限循环:
while (i <= j && j <= i && i != j) {
}
总结,对于要比较Object的值,最稳妥的方法还是调用equals()这个方法,而不是使用==,因此会比较其引用。
public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof Integer) { return value == ((Integer)obj).intValue(); } return false; }
可以看到,只要两个Integer的intValue是相等的,equals方法总是返回true。
参考文章: