自动装箱和自动拆箱

Java 提供了 8 种基本数据类型，每种数据类型都有其对应的包装类型，包装类是面向对象的类，是一种高级的数据类型，可以进行一些比较复杂的操作，它们是引用类型而不再基本类型了。

基本类型和包装类型的对应关系

基本类型	包装类型
byte（1字节	Byte
short（2字节）	Short
int（4字节）	Integer
long（8字节）	Long
float（4字节）	Float
double（8字节）	Double
char（2字节）	Character
boolean（1字节）	Boolean

 

自动装箱
自动装箱，简单来说，就把基本数据类型自动包装为引用类型，

在 JDK 1.5 之前，是不能把一个基本类型直接赋值给引用类型的，需要引用类型，就必须使用创建对象的方式，如下：

        Integer integer = new Integer(10);

JDK 1.5 之后，它们之间可以自由的转换，如下所示：

        int j = 20;
        Integer integer1 = j;

JVM 会把基本类型 j 自动包装为引用类型 Integer，这就是自动装箱；查看下它的class文件，如下：

    int j = 20;
    
    Integer integer1 = Integer.valueOf(j);

可以看到，自动装箱，就是调用 valueOf() 方法来实现的。

自动拆箱

自动拆箱，就是把一个引用类型自动转换为基本类型，如下所示：

        Integer integer = new Integer(10);
        int i = integer;

反编译它的class文件如下：

    Integer integer = new Integer(10);
    int i = integer.intValue();

可以看到，自动拆箱就是调用 intValue() 方法来实现的。

上述完整代码如下：

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {

        Integer integer = new Integer(10);
        int i = integer;

        int j = 20;
        Integer integer1 = j;
    }
}

反编译class文件如下：

public class Hello
{
  public static void main(String[] args)
  {
    Integer integer = new Integer(10);
    int i = integer.intValue();
    
    int j = 20;
    Integer integer1 = Integer.valueOf(j);
  }
}

 

还有一点需要注意的是，当在调用 valueOf() 方法的时候，默认情况下，如果需要转换的数值在 -128~127 之间，则直接从缓存中取，而不会创建 Integer 对象，源码如下：

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

接下来看下它的静态内部类 IntegerCache，它在第一次使用的时候进行加载，上面说了，默认情况下在 -128~127 之间从缓存读取，这个最大值 127 是可以配置的，通过虚拟机参数 -XX:AutoBoxCacheMax=<size> 进行配置，它的源码如下：

    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) {

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

            assert IntegerCache.high >= 127;
        }
        private IntegerCache() {}
    }

接下来验证一下：

默认情况下：

        Integer i1 = Integer.valueOf(-20);
        Integer i2 = Integer.valueOf(-20);
        System.out.println(i1 == i2); // true

        Integer i3 = Integer.valueOf(20);
        Integer i4 = Integer.valueOf(20);
        System.out.println(i3 == i4); // true

        Integer i5 = Integer.valueOf(127);
        Integer i6 = Integer.valueOf(127);
        System.out.println(i5 == i6); // true

        Integer i7 = Integer.valueOf(-129);
        Integer i8 = Integer.valueOf(-129);
        System.out.println(i7 == i8); // false

        Integer i9 = Integer.valueOf(128);
        Integer i10 = Integer.valueOf(128);
        System.out.println(i9 == i10); // false

可以看到，在 -128~127 之外，则会创建新的对象，在之间则会从缓存中读取。

接下来修改这个上限值，通过添加虚拟机参数  -XX:AutoBoxCacheMax=<size> 把上限值设置为 200

在运行上面的用例:

        Integer i1 = Integer.valueOf(128);
        Integer i2 = Integer.valueOf(128);
        System.out.println(i1 == i2); // true

        Integer i3 = Integer.valueOf(200);
        Integer i4 = Integer.valueOf(200);
        System.out.println(i3 == i4); // true

        Integer i5 = Integer.valueOf(201);
        Integer i6 = Integer.valueOf(201);
        System.out.println(i5 == i6); // false

可以看到，上限值已经改变了。

Integer、Short、Byte、Character、Long 的 valueOf 方法都是和上面一样，在 -128~127 之间之间从缓存从取。

Double，Float 则不是，因为在某个范围内的整型数值的个数是有限的，而浮点数却不是

        Double l1 = Double.valueOf(100.0);
        Double l2 = Double.valueOf(100.0);
        System.out.println(l1 == l2); //false

        Double l3 = Double.valueOf(200.0);
        Double l4 = Double.valueOf(200.0);
        System.out.println(l3 == l4);//false

它们的 valueOf 方法如下：

    public static Double valueOf(double d) {
        return new Double(d);
    }

    public static Float valueOf(String s) throws NumberFormatException {
        return new Float(parseFloat(s));
    }

Boolean 类型又是如何呢？

       Boolean b1 = Boolean.valueOf(true);
       Boolean b2 = Boolean.valueOf(true);
       System.out.println(b1 == b2);//true

       Boolean b3 = Boolean.valueOf(false);
       Boolean b4 = Boolean.valueOf(false);
       System.out.println(b3 == b4);//true

它的源码如下：

    public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
    public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

    public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return (b ? TRUE : FALSE);
    }

可以看到，它们指向的是同一个静态对象。

总结

1.自动装箱：把基本类自动转换为引用类型，调用的是  valueOf() 方法实现

2.自动拆箱：把引用类型自动转换为基本类型，调用的是  intValue() 方法实现

3.valueOf() 方法：Integer、Short、Byte、Character、Long 的 valueOf() 方法，在一定数值范围内直接从缓存中获取，而不会创建对象，只有超过了界限才会创建对象。Double，Float 的 valueOf() 方法每次都会创建新的对象，因为在一定范围内浮点数的个数是无限的。Boolean 对象的 valueOf() 方法调用的都是同一个静态对象。