java进阶--深入理解Java自动装箱拆箱机制（Autoboxing and unboxing）

1.自动装箱与拆箱的定义

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。

Java中的数据类型分为两类：一类是基本数据类型，另一类是引用数据类型。如下图：

由上可知Java中的基本数据类型有八种分别是：int（4字节） byte（1字节） short（2字节） long（8字节） float （4字节） double（8字节） char（2字节） boolean（1byte）基本数据类型不是对象，不能使用对象的方法。将基本数据类型转换为对象就是自动装箱的过程。下面是基本数据类型与封装器类之间对应的关系。

简单类型 二进制位数 封装器类 int 32 Integer byte 8 Byte long 64 Long float 32 float double 64 Double char 16 Character boolean 1 Boolean

自动装箱

先看下面这段代码：

public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        int a=3;        //定义一个基本数据类型的变量a赋值3        Integer b=a;        //b是Integer 类定义的对象，直接用int 类型的a赋值            System.out.println(b);        //打印结果为3    }

上面的代码中 Integer b=a; 非常的奇怪，一个对象怎么赋值成了基本数据类型的变量，其实这就是自动装箱的过程，上面程序在执行Integer b=a;的时候调用了Integer.valueOf ( int i ) 方法，`Integer b=a; 这段代码等同于：Integer b=Integer.valueOf ( a ) 。下面是对 Integer.valueOf ( int i ) 方法简化后的源码：

public static Integer valueOf(int i) {               if (i >= -128 && i <= 127)            return IntegerCache.cache[i + 127];            //如果i的值大于-128小于127则返回一个缓冲区中的一个Integer对象        return new Integer(i);        //否则返回 new 一个Integer 对象    }

可以看到Integer.valueOf ( a )其实是返回了一个Integer的对象。因此由于自动装箱的存在Integer b=a 这段代码是没有毛病的。其实更简化的来写可以这样：Integer b=3，同样这段代码等价于：Integer b=Integer.valueOf (3 ) 。

自动拆箱

先看下面的这段代码：

public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Integer b=new Integer(3);        //b为Integer的对象        int a=b;        //a为一个int的基本数据类型        System.out.println(a);        //打印输出3。    }

上面的代码：int a=b,很奇怪，怎么把一个对象赋给了一个基本类型呢？其实 int a=b,这段代码等价于：int a=b.intValue(),来看看inValue()方法到底是什么，下面是源码：

public int intValue() {        return value;    }

这个方法很简单嘛，就是返回了value值，然而value又是什么，继续找到了一个代码：

public Integer(int value) {        this.value = value;    }

原来value，就是定义 Integer b=new Integer(3) ; 赋的值。所以上面的代码其实是这样的：

public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Integer b=new Integer(3);        //b为Integer的对象        int a=b.intValue();        //其中b.intValue()返回实例化b时构造函数new Integer(3);赋的值3。        System.out.println(a);        //打印输出3。    }

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自动装箱和拆箱已经解决了，看看下面的代码输出什么：

public static void main(String[] args) {                //1        Integer a=new Integer(123);        Integer b=new Integer(123);        System.out.println(a==b);//输出 false        //2         Integer c=123;        Integer d=123;          System.out.println(c==d);//输出 true        //3        Integer e=129;        Integer f=129;        System.out.println(e==f);//输出 false        //4        int g=59;        Integer h=new Integer(59);        System.out.println(g==h);//输出 true    }

上面的三段代码：代码1 输出为 true 还是比较好理解的：如下图：

a，b是栈中对象的引用分别指向堆中两个不同的对象，而 a==b 这条语句就是判断 a , b在堆中指向的对象是不是同一个，因此 代码1输出false。

然而代码2中的输出为什么会是true呢？由上面的自动装箱知道

    Integer c=123;    Integer d=123;  

不也是生成了两个对象 c 和 d 吗？ 为什么输出结果却为true。这个其实跟自动装箱有关，再来看一下自动装箱的源代码：

public static Integer valueOf(int i) {               if (i >= -128 && i <= 127)            return IntegerCache.cache[i + 127];            //如果i的值大于-128小于127则返回一个缓冲区中的一个Integer对象        return new Integer(i);        //否则返回 new 一个Integer 对象    }

上面的这段代码中：IntegerCache.cache[i + 127]; 又是什么？下面是简化后的源码：

 private static class IntegerCache {        static final Integer cache[];        //定义一个Integer类型的数组且数组不可变        static {          //利用静态代码块对数组进行初始化。                                 cache = new Integer[256];            int j = -128;            for(int k = 0; k < cache.length; k++)                cache[k] = new Integer(j++);        }  //cache[]原来是一个Integer 类型的数组（也可以称为常量池），value 从-128到127，    public static Integer valueOf(int i) {           if (i >=-128 && i <= 127)                    return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];            //如果装箱时值在-128到127之间，之间返回常量池中的已经初始化后的Integer对象。        return new Integer(i);        //否则返回一个新的对象。    }}

由上面的代码很好理解，原来IntegerCache 类在初始化的时候，生成了一个大小为 256 的integer 类型的常量池，并且integer.val 的值从-128-127，当我们运行 Integer c=a ;时，如果 -128<=a<=127时，不会再生成新的integer对象，直接从常量池中找到对应的已经初始化后的对象。当 a<-128||a>127时会生成一个新的对象。因此不难理解代码2为什么会输出true了。因为 c 和 d指向的是同一个对象，并不是生成了两个不同对象。同样不难理解代码3为什么会输出 false 。但是代码4中明明g指向的是栈中的变量，而h指向的是堆中的对象，为什么 g==h 是true，这就是自动拆箱，g==h 这代码执行时其实是：g==h.IntValue(），而h.IntValue()=59,所以两边其实是两个 int 在比较。

总结

上面讲解了int基本类型的自动装箱和拆箱，其实int byte short long float double char boolean 这些基本类型的自动装箱和拆箱过程都是差不多的。

简单一句话：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。