java入门-自动拆箱装箱
一.int和Integer的区别
1、Integer是int的包装类,int则是java的一种基本数据类型
2、Integer变量必须实例化后才能使用,而int变量不需要
3、Integer实际是对象的引用,当new一个Integer时,实际上是生成一个指针指向此对象;而int则是直接存储数据值
4、Integer的默认值是null,int的默认值是0
延伸:
关于Integer和int的比较
1、由于Integer变量实际上是对一个Integer对象的引用,所以两个通过new生成的Integer变量永远是不相等的(因为new生成的是两个对象,其内存地址不同)。
Integer i = new Integer(100);
Integer j = new Integer(100);
System.out.print(i == j); //false
2、Integer变量和int变量比较时,只要两个变量的值是向等的,则结果为true(因为包装类Integer和基本数据类型int比较时,java会自动拆包装为int,然后进行比较,实际上就变为两个int变量的比较)
Integer i = new Integer(100);
int j = 100;
System.out.print(i == j); //true
3、非new生成的Integer变量和new Integer()生成的变量比较时,结果为false。(因为非new生成的Integer变量指向的是java常量池中的对象,而new Integer()生成的变量指向堆中新建的对象,两者在内存中的地址不同)
Integer i = new Integer(100);
Integer j = 100;
System.out.print(i == j); //false
4、对于两个非new生成的Integer对象,进行比较时,如果两个变量的值在区间-128到127之间,则比较结果为true,如果两个变量的值不在此区间,则比较结果为false
Integer i = 100;
Integer j = 100;
System.out.print(i == j); //true
Integer i = 128;
Integer j = 128;
System.out.print(i == j); //false
对于第4条的原因:
java在编译Integer i = 100 ;时,会翻译成为Integer i = Integer.valueOf(100);,而java API中对Integer类型的valueOf的定义如下:
public static Integer valueOf(int i){
assert IntegerCache.high >= 127;
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high){
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
}
return new Integer(i);
}
java对于-128到127之间的数,会进行缓存,Integer i = 127时,会将127进行缓存,下次再写Integer j = 127时,就会直接从缓存中取,就不会new了.
上述参考:
http://blog.****.net/you23hai45/article/details/50734274
http://www.cnblogs.com/liuling/archive/2013/05/05/intAndInteger.html
https://www.cnblogs.com/guodongdidi/p/6953217.html
二.什么是装箱?什么是拆箱?
Java为每种基本数据类型都提供了对应的包装器类型,至于为什么会为每种基本数据类型提供包装器类型在此不进行阐述,有兴趣的朋友可以查阅相关资料。在Java SE5之前,如果要生成一个数值为10的Integer对象,必须这样进行:
1 |
|
而在从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10的Integer对象,只需要这样就可以了:
1 |
|
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,跟装箱对应,就是自动将包装器类型转换为基本数据类型:
1 2 |
|
简单一点说,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。
下表是基本数据类型对应的包装器类型:
int(4字节) | Integer |
byte(1字节) | Byte |
short(2字节) | Short |
long(8字节) | Long |
float(4字节) | Float |
double(8字节) | Double |
char(2字节) | Character |
boolean(未定) | Boolean |
二.装箱和拆箱是如何实现的
我们就以Interger类为例,下面看一段代码:
1 2 3 4 5 6 7 |
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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.面试中相关的问题
虽然大多数人对装箱和拆箱的概念都清楚,但是在面试和笔试中遇到了与装箱和拆箱的问题却不一定会答得上来。下面列举一些常见的与装箱/拆箱有关的面试题。
1.下面这段代码的输出结果是什么?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
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也许有些朋友会说都会输出false,或者也有朋友会说都会输出true。但是事实上输出结果是:
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?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
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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
至于具体为什么,读者可以去查看Double类的valueOf的实现。
在这里只解释一下为什么Double类的valueOf方法会采用与Integer类的valueOf方法不同的实现。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。
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。
3.谈谈Integer i = new Integer(xxx)和Integer i =xxx;这两种方式的区别。
当然,这个题目属于比较宽泛类型的。但是要点一定要答上,我总结一下主要有以下这两点区别:
1)第一种方式不会触发自动装箱的过程;而第二种方式会触发;
2)在执行效率和资源占用上的区别。第二种方式的执行效率和资源占用在一般性情况下要优于第一种情况(注意这并不是绝对的)。
4.下面程序的输出结果是什么?
先别看输出结果,读者自己想一下这段代码的输出结果是什么。这里面需要注意的是:当 "=="运算符的两个操作数都是 包装器类型的引用,则是比较指向的是否是同一个对象,而如果其中有一个操作数是表达式(即包含算术运算)则比较的是数值(即会触发自动拆箱的过程)。另外,对于包装器类型,equals方法并不会进行类型转换。明白了这2点之后,上面的输出结果便一目了然:
第一个和第二个输出结果没有什么疑问。第三句由于 a+b包含了算术运算,因此会触发自动拆箱过程(会调用intValue方法),因此它们比较的是数值是否相等。而对于c.equals(a+b)会先触发自动拆箱过程,再触发自动装箱过程,也就是说a+b,会先各自调用intValue方法,得到了加法运算后的数值之后,便调用Integer.valueOf方法,再进行equals比较。同理对于后面的也是这样,不过要注意倒数第二个和最后一个输出的结果(如果数值是int类型的,装箱过程调用的是Integer.valueOf;如果是long类型的,装箱调用的Long.valueOf方法)。 |
先别看输出结果,读者自己想一下这段代码的输出结果是什么。这里面需要注意的是:当 "=="运算符的两个操作数都是 包装器类型的引用,则是比较指向的是否是同一个对象,而如果其中有一个操作数是表达式(即包含算术运算)则比较的是数值(即会触发自动拆箱的过程)。另外,对于包装器类型,equals方法并不会进行类型转换。明白了这2点之后,上面的输出结果便一目了然:
public
class
Main {
public
static
void
main(String[] args) {
Integer a =
1
;
Integer b =
2
;
Integer c =
3
;
Integer d =
3
;
Integer e =
321
;
Integer f =
321
;
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));
}
}
第一个和第二个输出结果没有什么疑问。第三句由于 a+b包含了算术运算,因此会触发自动拆箱过程(会调用intValue方法),因此它们比较的是数值是否相等。而对于c.equals(a+b)会先触发自动拆箱过程,再触发自动装箱过程,也就是说a+b,会先各自调用intValue方法,得到了加法运算后的数值之后,便调用Integer.valueOf方法,再进行equals比较。同理对于后面的也是这样,不过要注意倒数第二个和最后一个输出的结果(如果数值是int类型的,装箱过程调用的是Integer.valueOf;如果是long类型的,装箱调用的Long.valueOf方法)。