一文帶你深入了解Java的自動拆裝箱
什么是自動拆裝箱
JDK 1.5開始增加了自動拆裝箱機制，Java保留了一些原始的基本數(shù)據(jù)類型，但由于Java是強面向?qū)ο笳Z言，數(shù)據(jù)類型當(dāng)然也應(yīng)該設(shè)置成對象才是，所以Java也推出了對于基本數(shù)據(jù)類型的對應(yīng)的對象，將基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為對象就稱為裝箱，反之則是拆箱
八種基本數(shù)據(jù)類型
| 基本數(shù)據(jù)類型 | 對象類型 |
|---|---|
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
| char | Character |
| boolean | Boolean |
Java的大部分字節(jié)碼指令都沒有支持類型byte、char和short，甚至沒有任何指令支持boolean類型。
那么Java底層是如何實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)類型的？
事實上編譯器會在編譯期或運行期搞事
- 將byte和short類型的數(shù)據(jù)帶符號擴展（Sign-Extend）為相應(yīng)的int類型數(shù)據(jù)。
- 將boolean和char類型數(shù)據(jù)零位擴展（Zero-Extend）為相應(yīng)的int類型數(shù)據(jù)。
在處理boolean、byte、short和char類型的數(shù)組時，也會轉(zhuǎn)換為使用對應(yīng)的int類型的字節(jié)碼指令來處理。因此，大多數(shù)對于boolean、byte、short和char類型數(shù)據(jù)的操作，實際上都是使用相應(yīng)的對int類型作為運算類型來進行的
例如，下面代碼每一行代碼上面的注釋為其部分字節(jié)碼指令
public class Test {
/*
* 以下均為整型入棧指令
* iconst_1 (-1到5的數(shù)據(jù)使用iconst指令，-1使用iconst_m1指令)
* bipush 100 (-128到127[一個字節(jié)]的數(shù)據(jù)使用bipush指令)
* sipush 1000 (-32768到32767[二個字節(jié)]的數(shù)據(jù)使用sipush指令)
* ldc 40000 (-2147483648到2147483647[四個字節(jié)]的數(shù)據(jù)使用ldc指令)
*/
public static void main(String[] args) {
// bipush 100【將整型數(shù)據(jù)100壓入棧】
byte b1 = 100;
// bipush 101【將整型數(shù)據(jù)101壓入?！?
short s1 = 101;
// bipush 49【將整型數(shù)據(jù)49壓入?！?
char c1 = '1';
// iconst_1【將整型數(shù)據(jù)1壓入棧】
boolean bl1 = false;
}
}
自動拆裝箱原理
byte與Byte
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Byte num = 1;
byte num3 = num;
}
}
編譯后代碼
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Byte num = Byte.valueOf(1);
byte num3 = num.byteValue();
}
}
從編譯后代碼可以看出，這兩者的轉(zhuǎn)換用了Byte類中的方法，看一下這兩個方法
// 靜態(tài)內(nèi)部類
private static class ByteCache {
private ByteCache(){}
static final Byte cache[] = new Byte[-(-128) + 127 + 1];
static {
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Byte((byte)(i - 128));
}
}
private final byte value;
public static Byte valueOf(byte b) {
// 數(shù)組是不存在負(fù)的下標(biāo)的，所以加上偏移量
final int offset = 128;
return ByteCache.cache[(int)b + offset];
}
public Byte(byte value) {
this.value = value;
}
public byte byteValue() {
return value;
}
Byte類在使用的時候就會將[-128，127]范圍的Byte對象緩存進類中，這是用了享元模式的思想存取常用的熱點Byte對象，重復(fù)利用該范圍類的Byte對象，也就是說在這個數(shù)值范圍的Byte對象一直是同一個對象
short與Short、long與Long、char與Character的轉(zhuǎn)換原理和這個相同
（char保存的是ASCII碼，所以只緩存[0，127]的對象）
int與Integer
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Integer num = 1;
Integer num2 = 200;
int num3 = num;
}
}
編譯后代碼
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Integer num = Integer.valueOf(1);
Integer num2 = Integer.valueOf(200);
int num3 = num.intValue();
}
}
我們可以看出自動拆裝箱事實上是調(diào)用了Integer類中的方法，來看一下這兩個方法，事實上和byte類似，默認(rèn)[-128，127]的Integer對象被緩存了，但是IntegerCache.high是可能被人為配置過的，如果配置的緩存上限值大于127就會緩存[-128，配置的上限值]，在此范圍內(nèi)直接返回緩存的對象，否則就new一個新的Integer對象
public static Integer valueOf(int i) {
// IntegerCache.low = -128，IntegerCache.high = 127(默認(rèn))
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
boolean與Boolean
同樣是這兩個方法，由于布爾型只有兩個值，所以直接緩存兩個對象
public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
private final boolean value;
public Boolean(boolean value) {
this.value = value;
}
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return (b ? TRUE : FALSE);
}
public boolean booleanValue() {
return value;
}
float與Float以及double與Double
由于浮點數(shù)整數(shù)位相同時小數(shù)位可以有多種情況，比如整數(shù)位為1的有1.321332，1.543635，..................，數(shù)量太多所以沒有某一個浮點數(shù)會被反復(fù)使用，所以沒必要緩存，直接返回一個Float新對象
public static Float valueOf(float f) {
return new Float(f);
}
public static Double valueOf(double d) {
return new Double(d);
}
測試
我們測試一下是否返回的是同一個對象
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Integer b1 = 10;
Integer b2 = 10;
Integer b3 = new Integer(10);
Integer b4 = new Integer(10);
System.out.println(b1 == b2); // true
System.out.println(b2 == b3); // false
System.out.println(b3 == b4); // false
}
}
引用類型使用等于比較，比較的是對象是否相同（基本數(shù)據(jù)類型使用 = 進行比較比較的是數(shù)值）
那么b1等于b2說明兩個裝箱類型返回的b1和b2兩個Integer對象是同一個對象，10這個數(shù)值在緩存范圍內(nèi)
而使用構(gòu)造方法返回的對象是兩個不同的對象，所以不相同結(jié)果為false
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Integer b1 = 1000;
Integer b2 = 1000;
System.out.println(b1 == b2);// false
}
}
而1000這個數(shù)值已經(jīng)沒有緩存了，所以返回的是兩個對象
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Double b1 = 10.0;
Double b2 = 10.0;
System.out.println(b1 == b2);// false
}
}
由于Double是沒有用緩存的，所以兩個對象一定是不同的
到此這篇關(guān)于一文帶你深入了解Java的自動拆裝箱的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java自動拆裝箱內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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