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Java高階篇-2-裝箱和拆箱的基本概念

       前面一篇的結尾,我們畫了一張圖,對Java的資料型別進行了分類。其中,有8種基本資料型別,還有引用型別。我們先來看看下面這段程式。

package demo3;

/**
 * create by Anthony on 2017/10/28
 */
public class ForTest {

    public static void main(String args[]){

        //基礎資料型別,一共8種
        byte b = 10;
        short s = 11;
        int i = 16;
        long l = 10L;
        float f = 234.5f;
        double d = 123.4;
        char c = 'A';
        boolean bool = true;

        //Java 引用型別 或者叫類 物件 型別
        Byte myByte = new Byte("10"); // 分配記憶體空間
        Short myShort = new Short(s); // 編輯器提示不需要裝箱
        Integer myInteger = Integer.valueOf(i);
        Long myLong;
        Float myFloat;
        Double myDouble;
        Character myCharacter;
        Boolean myBoolean;

    }
}

       我們不需要執行這段程式碼,前面我們知道8種基本資料型別的宣告和初始化操作。但是看第二段程式碼,發現有和八種基本資料型別一一對應的類。先不管它們是什麼和前面有什麼關係,這裡先看看IDE中的一個警告提示。

       第一句說,沒必要的裝箱。下面一段詳細解釋了,在Java5和之後版本,顯示手動把基本資料型別裝箱是不需要了。那麼問題來了,這麼出現了一個新的概念,裝箱,既然有裝箱,肯定有拆箱的概念。所以,我們先學會基本的裝箱和拆箱的概念。

1.什麼是裝箱和拆箱

       在回答這個問題,之前,我們可以網上查閱資料。在Java5版本之前,如果需要建立一個值為8的Integer物件,必須要這樣寫程式碼:

Integer i = new Integer(8);
而在Java5之後,提供了自動裝箱的特性,如果要建立一個值為8的Integer物件,變成了這樣寫程式碼:
Integer i = 8;
       這個過程中會自動根據數值建立對應的 Integer物件,這就是裝箱。那什麼是拆箱呢?顧名思義,跟裝箱對應,就是自動將包裝器型別轉換為基本資料型別:
Integer i = 8;  //裝箱
int n = i;   //拆箱

       具體到一種型別來講,int是基本資料型別,Integer是int的包裝器類。我們平時習慣的基本資料型別的宣告和初始化就是利用了自動拆箱的原理。所以,結論就是:裝箱就是自動將基本資料型別轉換為包裝器型別;拆箱就是自動將包裝器型別轉換為基本資料型別。

2.看int包裝器類的valueof方法原始碼

對應的valueof()的原始碼是

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

       這裡程式碼很短,我們應該都能讀懂。就兩個分支,如果在範圍內,呼叫IntegerCache.cache()方法,返回已經存在的物件引用。如果不在範圍就新建一個物件,看到new就想起新開闢記憶體空間去儲存物件的值。那麼這個範圍是什麼呢?按住ctrl鍵,點選IntegerCache,看原始碼。
 private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            high = h;

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

            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }
      看程式碼和這個方法前面的註釋文字,我們知道這個方法就是給範圍在-128到127內的int型別的基礎型別進行自動包裝。大概對這個範圍有印象就可以。下面這道筆試題就是考察這個知識點。
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);
    }
}

       如果你知道範圍在-128到127會返回記憶體中存在的引用,超過127就會採用new一個物件,而new是需要新開闢記憶體空間的。所以上面的==其實就是比較記憶體地址,而不是比較數值大小。所以i1和i2兩個記憶體地址一樣,輸出true。但是i3和i4大於127,這個自動裝箱走了new這個程式碼,新開闢了記憶體,所以兩個記憶體地址肯定不同。