JAVA自动拆装箱详细说明

4.2　自动装箱和拆箱

基本数据(Primitive)类型的自动装箱(autoboxing)、拆箱(unboxing)是自J2SE 5.0开始提供的功能。虽然为您打包基本数据类型提供了方便，但提供方便的同时表示隐藏了细节，建议在能够区分基本数据类型与对象的差别时再使用。

4.2.1　autoboxing和unboxing

在Java中，所有要处理的东西几乎都是对象(Object)，例如之前所使用的Scanner是对象，字符串(String)也是对象，之后还会看到更多的对象。然而基本(Primitive)数据类型不是对象，也就是您使用int、double、boolean等定义的变量，以及您在程序中直接写下的字面常量。

在前一个小节中已经大致看到了操作对象的方便性，而使用Java有一段时间的人都知道，有时需要将基本数据类型转换为对象。例如使用Map对象要操作put()方法时，需要传入的参数是对象而不是基本数据类型。

要使用打包类型(Wrapper Types)才能将基本数据类型包装为对象，前一个小节中您已经知道在J2SE 5.0之前，要使用以下语句才能将int包装为一个Integer对象：

Integer integer = new Integer(10);

在 J2SE 5.0之后提供了自动装箱的功能，您可以直接使用以下语句来打包基本数据类型：

Integer integer = 10;

在进行编译时，编译器再自动根据您写下的语句，判断是否进行自动装箱动作。在上例中integer参考的会是Integer类的实例。同样的动作可以适用于 boolean、byte、short、char、long、float、double等基本数据类型，分别会使用对应的打包类型(Wrapper Types)Boolean、Byte、Short、Character、Long、Float或Double。下面直接使用自动装箱功能来改写范例4.4。

Ü 范例4.5  AutoBoxDemo.java

public class AutoBoxDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Integer data1 = 10;

        Integer data2 = 20;

       

        // 转为double值再除以3

        System.out.println(data1.doubleValue() / 3);

        // 进行两个值的比较

        System.out.println(data1.compareTo(data2));

    }

}

程序看来简洁了许多，data1与data2在运行时就是Integer的实例，可以直接进行对象操作。执行的结果如下：

3.3333333333333335

–1

自动装箱运用的方法还可以如下：

int i = 10; 

Integer integer = i;

也可以使用更一般化的java.lang.Number类来自动装箱。例如：

Number number = 3.14f;

3.14f会先被自动装箱为Float，然后指定给number。

从J2SE 5.0开始可以自动装箱，也可以自动拆箱(unboxing)，也就是将对象中的基本数据形态信息从对象中自动取出。例如下面这样写是可以的：

Integer fooInteger = 10;

int fooPrimitive = fooInteger;

fooInteger引用至自动装箱为Integer的实例后，如果被指定给一个int类型的变量fooPrimitive，则会自动变为int类型再指定给fooPrimitive。在运算时，也可以进行自动装箱与拆箱。例如：

Integer i = 10;

System.out.println(i + 10);

System.out.println(i++);

上例中会显示20与10，编译器会自动进行自动装箱与拆箱，也就是10会先被装箱，然后在i + 10时会先拆箱，进行加法运算；i++该行也是先拆箱再进行递增运算。再来看一个例子：

Boolean boo = true;

System.out.println(boo && false);

同样的boo原来是Boolean的实例，在进行AND运算时，会先将boo拆箱，再与false进行AND运算，结果会显示false。

4.2.2　小心使用 boxing

自动装箱与拆箱的功能事实上是编译器来帮您的忙，编译器在编译时期依您所编写的语法，决定是否进行装箱或拆箱动作。例如：

Integer i = 100;

相当于编译器自动为您作以下的语法编译：

Integer i = new Integer(100);

所以自动装箱与拆箱的功能是所谓的“编译器蜜糖”(Compiler Sugar)，虽然使用这个功能很方便，但在程序运行阶段您得了解Java的语义。例如下面的程序是可以通过编译的：

Integer i = null;

int j = i;

这样的语法在编译时期是合法的，但是在运行时期会有错误，因为这种写法相当于：

Integer i = null;

int j = i.intValue();

null表示i没有参考至任何的对象实体，它可以合法地指定给对象参考名称。由于实际上i并没有参考至任何的对象，所以也就不可能操作intValue()方法，这样上面的写法在运行时会出现NullPointerException错误。

自动装箱、拆箱的功能提供了方便性，但隐藏了一些细节，所以必须小心。再来看范例4.6，您认为结果是什么呢？

Ü 范例4.6  AutoBoxDemo2.java

public class AutoBoxDemo2 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer i1 = 100;

        Integer i2 = 100;

        if (i1 == i2)

            System.out.println("i1 == i2");

        else

            System.out.println("i1 != i2");

    }

}

从自动装箱与拆箱的机制来看，可能会觉得结果是显示i1 == i2，您是对的。那么范例4.7的这个程序，您觉得结果是什么？

Ü 范例4.7  AutoBoxDemo3.java

public class AutoBoxDemo3 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer i1 = 200;

        Integer i2 = 200;

        if (i1 == i2)

            System.out.println("i1 == i2");

        else

            System.out.println("i1 != i2");

    }

}

结果是显示i1 != i2，这有些令人惊讶，两个范例语法完全一样，只不过改个数值而已，结果却相反。

其实这与==运算符的比较有关，在第3章中介绍过==是用来比较两个基本数据类型的变量值是否相等，事实上==也用于判断两个对象引用名称是否参考至同一个对象。

在自动装箱时对于值从–128到127之间的值，它们被装箱为Integer对象后，会存在内存中被重用，所以范例4.6中使用==进行比较时，i1 与 i2实际上参考至同一个对象。如果超过了从–128到127之间的值，被装箱后的Integer对象并不会被重用，即相当于每次装箱时都新建一个Integer对象，所以范例4.7使用==进行比较时，i1与i2参考的是不同的对象。

所以不要过分依赖自动装箱与拆箱，您还是必须知道基本数据类型与对象的差异。范例4.7最好还是依正规的方式来写，而不是依赖编译器蜜糖(Compiler Sugar)。例如范例4.7必须改写为范例4.8才是正确的。

Ü 范例4.8  AutoBoxDemo4.java

public class AutoBoxDemo4 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer i1 = 200;

        Integer i2 = 200;

        if (i1.equals(i2))

            System.out.println("i1 == i2");

        else

            System.out.println("i1 != i2");

    }

}

结果这次是显示i1 == i2。使用这样的写法，相信也会比较放心一些，对于这些方便但隐藏细节的功能到底要不要用呢？基本上只有一个原则：如果您不确定就不要用。

说明：

equals() 比较的是两个对象的值（内容）是否相同。

"==" 比较的是两个对象的引用（内存地址）是否相同，也用来比较两个基本数据类型的变量值是否相等。

 

前面说过，int 的自动装箱，是系统执行了 Integer.valueOf(int i)，先看看Integer.java的源码：

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public static Integer valueOf(int i) {

    if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)　　// 没有设置的话，IngegerCache.high 默认是127

        return IntegerCache.cache[i + 128];

    else

        return new Integer(i);

}

　　

对于–128到127（默认是127）之间的值，Integer.valueOf(int i) 返回的是缓存的Integer对象（并不是新建对象）

所以范例中，i3 与 i4实际上是指向同一个对象。

而其他值，执行Integer.valueOf(int i) 返回的是一个新建的 Integer对象，所以范例中，i1与i2 指向的是不同的对象。

当然，当不使用自动装箱功能的时候，情况与普通类对象一样，请看下例：