Java学习之自动装箱和自动拆箱源码分析

快来打我* 2022-08-04 12:45 99阅读 0赞

# 自动装箱（boxing）和自动拆箱（unboxing） #

首先了解下Java的四类八种基本数据类型

<table style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); direction:ltr"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> 基本类型 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 占用空间（Byte） </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> 表示范围 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> 包装器类型 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> boolean </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 1/8 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> true|false </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Boolean </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> char </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 2 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -128~127 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Character </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> byte </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 1 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -128~127 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Byte </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> short </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 2 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -2ˆ15~2ˆ15-1 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Short </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> int </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 4 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -2ˆ31~2ˆ31-1 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Integer </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> long </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 8 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -2ˆ63~2ˆ63-1 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Long </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> float </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 4 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -3.403E38~3.403E38 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Float </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.8034in; padding:2pt 3pt"> double </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.4055in; padding:2pt 3pt"> 8 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:1.5687in; padding:2pt 3pt"> -1.798E308~1.798E308 </td> 
 <td style="border-collapse:collapse; border:1pt solid rgb(163,163,163); vertical-align:top; width:0.959in; padding:2pt 3pt"> Double </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 自动装箱 ##

Java中所谓的装箱通俗点就是：八种基本数据类型在某些条件下使用时，会自动变为对应的包装器类型。

如下清单1：

@Test 
        
         public void boxingTest() { 
        
         
        
         Integer i1 = 17; 
        
         Integer i2 = 17; 
        
         
        
         Integer i3 = 137; 
        
         Integer i4 = 137; 
        
         
        
         System.out.println(i1 == i2); 
        
         11 System.out.println(i3 == i4); 
        
         }

输出：

true 
         
          false

解释下清单1第11句输出true的原因：

**当包装器类型进行“==”比较时，i3会调用Integer.valueOf自动装箱基本数据类型为包装器类型。**

/** 
 
 * Returns an {@code Integer} instance representing the specified 
 
 * {@code int} value. If a new {@code Integer} instance is not 
 
 * required, this method should generally be used in preference to 
 
 * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely 
 
 * to yield significantly better space and time performance by 
 
 * caching frequently requested values. 
 
 * 
 
 * This method will always cache values in the range -128 to 127, 
 
 * inclusive, and may cache other values outside of this range. 
 
 * 
 
 * @param i an {@code int} value. 
 
 * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}. 
 
 * @since 1.5 
 
 */ 
 
 public static Integer valueOf(int i) { 
 
 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) 
 
 return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; 
 
 return new Integer(i); 
 
 }

从源码中可以看出， **Integer对象自动缓存int值范围在low~high（-128~127），如果超出这个范围则会自动装箱为包装类。**

**Note:**

1.  **Integer、Short、Byte、Character、Long这几个包装类的valueOf方法的实现是类似的；**
2.  **Double、Float的valueOf方法的实现是类似的。**
3.  **Boolean的valueOf方法的实现是个三目运算，形如\`  return (b ? *TRUE* : *FALSE*);  \`**

## 自动拆箱 ##

Java中所谓的拆箱通俗点就是：八种包装器类型在某些条件下使用时，会自动变为对应的基本数据类型。

清单2：

@Test 
        
         public void unboxingTest() { 
        
         Integer i1 = 17; 
        
         int i2 = 17; 
        
         
        
         int i3 = 137; 
        
         Integer i4 = 137; 
        
         
        
         System.out.println(i1 == i2); 
        
         10 System.out.println(i3 == i4); 
        
         
        
         }

输出：

true 
        
         true

解释下清单2第10句输出true的原因：

当程序执行到第10句时，i4会调用Integer.intValue方法自动拆箱包装器类型为 基本数据类型。

/** 
        
         * Returns the value of this {@code Integer} as an 
        
         * {@code int}. 
        
         */ 
        
         public int intValue() { 
        
         return value; 
        
         }

从源码可以看出， **当包装器类型和基本数据类型进行“==”比较时，包装器类型会自动拆箱为基本数据类型。**

清单3内容如下：

@Test 
          
           public void unboxingTest() { 
          
           Integer i1 = 17; 
          
           Integer i2 = 17; 
          
           
          
           Integer i3 = 137; 
          
           Integer i4 = 137; 
          
           
          
           // == 
          
           System.out.println(i1 == i2); 
          
           System.out.println(i3 == i4); 
          
           
          
           // equals 
          
           System.out.println(i1.equals(i2)); 
          
           15 System.out.println(i3.equals(i4)); 
          
           
          
           }

输出：

true 
          
           false 
          
           true 
          
           true

解释第15句为什么会输出true：

因为在Integer包装类实现的equals方法中，只要比较的当前对象是Integer实例，那么就会自动拆箱为基本数据类型。从以下Integer类的equals方法的源码就可看出：

/** 
          
           * Compares this object to the specified object. The result is 
          
           * {@code true} if and only if the argument is not 
          
           * {@code null} and is an {@code Integer} object that 
          
           * contains the same {@code int} value as this object. 
          
           * 
          
           * @param obj the object to compare with. 
          
           * @return {@code true} if the objects are the same; 
          
           * {@code false} otherwise. 
          
           */ 
          
           public boolean equals(Object obj) { 
          
           if (obj instanceof Integer) { 
          
           return value == ((Integer)obj).intValue(); 
          
           } 
          
           return false; 
          
           }

Note:

1.  **Integer、Short、Byte、Character、Long这几个包装类的intValue方法的实现是类似的；**
2.  **Double、Float的intValue方法的实现是类似的。**
3.  **Boolean的booleanValue方法的实现和intValue方法的实现也是类似的。**

装箱拆箱综合清单：

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; 
         
            
         
          // 会自动拆箱（会调用intValue方法） 
         
          System.out.println(c==d); 
         
          // 会自动拆箱后再自动装箱 
         
          System.out.println(e==f); 
         
          // 虽然“==”比较的是引用的是否是同一对象，但这里有算术运算，如果该引用为包装器类型则会导致自动拆箱 
         
          System.out.println(c==(a+b)); 
         
          // equals 比较的是引用的对象的内容（值）是否相等，但 这里有算术运算， 如果该引用为包装器类型则会导 
         
           // 致自动拆箱，再自动装箱 
         
          // a+b触发自动拆箱得到值后，再自动装箱与c比较 
         
          System.out.println(c.equals(a+b)); 
         
          // 首先a+b触发自动拆箱后值为int型，所以比较的是值是否相等 
         
          System.out.println(g==(a+b)); 
         
          // 首先a+b触发自动拆箱后值为int型，自动装箱后为Integer型，然后g为Long型 
         
          System.out.println(g.equals(a+b)); 
         
          // 首先a+h触发自动拆箱后值为long型，因为int型的a会自动转型为long型的g然后自动装箱后为Long型， 
         
           // 而 g也为Long型 
         
          System.out.println(g.equals(a+h)); 
         
          
         
          }

输出：

true 
         
          false 
         
          true 
         
          true 
         
          true 
         
          false 
         
          true

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。

**OK，难免总结有所疏漏，请评论指出，互相交流！谢谢！**

参考资料：[http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3780005.html][http_www.cnblogs.com_dolphin0520_p_3780005.html]

[http_www.cnblogs.com_dolphin0520_p_3780005.html]: http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3780005.html