Java中的拆箱和装箱机制

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一.装箱拆箱的定义

众所周知，Java中有8大基本数据类型，其为每种基本数据类型都提供了对应的包装器类型。 下表是基本数据类型对应的包装器类型：

在Java SE5之前，如果要生成一个数值为5的Integer对象，必须这样进行：

Integer i = new Integer(5);

而从Java SE5开始就提供了自动装箱的特性，如果要生成一个数值为5的Integer对象，只需要这样就可以了：

Integer i = 5;

这个过程中会自动根据数值创建对应的 Integer对象，这就是装箱。

那什么是拆箱呢？顾名思义，与装箱对应，拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型：

Integer i = 5;  //装箱
int n = i;   //拆箱

简单的说，装箱就是：自动将基本数据类型转换为包装器类型；拆箱就是：自动将包装器类型转换为基本数据类型。

二.装箱和拆箱的实现

以Interger类为例，我们看下面一段代码：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Integer i = 5;
        int n = i;
    }
}

来看看上面的代码对应的字节码文件：

从字节码内容可以看出，在装箱的时候自动调用的是Integer的valueOf(int)方法，而在拆箱的时候自动调用的是Integer的intValue方法。

其他的比如Double、Character等也是类似的，大家可以自己动手尝试一下。
因此可以用一句话总结装箱和拆箱的实现过程：

装箱过程是通过调用包装器的valueOf( )方法实现的，而拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue方法实现的。（xxx代表对应的基本数据类型）。

三. 典型实例

虽然大多数人对装箱和拆箱的概念都清楚，但是却没有真正掌握其底层原理。下面通过一些常见的装箱/拆箱有关的问题来加深理解。

1.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         
        Integer i1 = 100;
        Integer i2 = 100;
        Integer i3 = 200;
        Integer i4 = 200;
         
        System.out.println(i1==i2);
        System.out.println(i3==i4);
    }
}

答案是：
true
false

为什么会出现这样的结果？输出结果表明i1和i2指向的是同一个对象，而i3和i4指向的是不同的对象。此时只需一看源码便知究竟，下面这段代码是Integer的valueOf( )方法的具体实现：

public static Integer valueOf(int i) {
        if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + 128];
        else
            return new Integer(i);
    }

而其中IntegerCache类的实现为：

private static class IntegerCache {
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            final int low = -128;

            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                // Use Long.decode here to avoid invoking methods that
                // require Integer's autoboxing cache to be initialized
                int i = Long.decode(integerCacheHighPropValue).intValue();
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - -low);
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
        }

        private IntegerCache() {}
    }

从上面这2段代码可以看出，在通过valueOf( )方法创建Integer对象的时候，如果数值在[-128,127]之间，便返回指向IntegerCache.cache中已经存在的对象的引用；否则创建一个新的Integer对象。

上面的代码中i1和i2的数值为100，因此会直接从cache中取已经存在的对象，所以i1和i2指向的是同一个对象。而i3和i4则是分别指向不同的对象。

2.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         
        Double i1 = 100.0;
        Double i2 = 100.0;
        Double i3 = 200.0;
        Double i4 = 200.0;
         
        System.out.println(i1==i2);
        System.out.println(i3==i4);
    }
}

也许有的朋友会认为跟上面一道题目的输出结果相同，但是事实上却不是。实际输出结果为：
false
false

这又是为什么呢，请看 Double类的valueOf( )具体实现：

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

通过查看Double类的valueOf( )源码， 我们发现其直接返回了一个新的 Double 对象，而非像Integer类型一样先去判断数值大小。 原因其实很简单：在某个范围内的整型数值的个数是有限的，而浮点数却不是。

总结，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。

3.下面这段代码输出结果是什么：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         
        Boolean i1 = false;
        Boolean i2 = false;
        Boolean i3 = true;
        Boolean i4 = true;
         
        System.out.println(i1==i2);
        System.out.println(i3==i4);
    }
}

输出结果是：
true
true

至于为什么是这个结果，同样地，看了Boolean类的源码也会一目了然。下面是Boolean的valueOf( )方法的具体实现：

public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return (b ? TRUE : FALSE);
}

而其中的 TRUE 和FALSE又是什么呢？在Boolean中定义了2个静态成员属性：

public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);

public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

至此，大家应该明白了为何上面输出的结果都是true了。

结语

相信经过全文的叙述，大家应该能对Java中的装箱和拆箱机制有一个较深入的理解，如果您发现了文章的错误欢迎留言纠正。

最后

以上就是单薄宝马为你收集整理的Java中的拆箱和装箱机制的全部内容，希望文章能够帮你解决Java中的拆箱和装箱机制所遇到的程序开发问题。

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