Java装箱与自动拆箱

这是我参与8月更文挑战的第2天，活动详情查看：8月更文挑战

介绍

Java编译器在基本数据类型和其对应的对象封装类型之间进行自动转换.例如将int转成Integer,将char转成包装类Character等等.其他基本数据类型的转换如下:

Java 中 8 种基本数据类型

基本数据类型	类型	大小	包装类	取值范围	取值范围Pro
byte	数值型	8bit	Byte	-2^7 ~ 2^7-1	-128 ~ 127
short	短整形	16bit	Short	-2^15 ~ 2^15-1	-32768 ~ 32767
int	数值整型	32bit	Integer	-2^31 ~ 2^31-1	-2147483648 ~ 2147483647
long	数值长整形	64bit	Long	-2^63 ~ 2^63-1	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775808
float	单精度数值型	32bit	Float		3.4e-45 ~ 1.4e38
double	双精度数值型	64bit	Double		4.9e-324 ~ 1.8e308
char	短整形	16bit	Character	0~65535	\u0000 ~ \uffff
boolean	布尔值	8bit(争议)	Boolean	/	/

反之,从包装类转换成基本数据类型叫拆箱.例如从Integer到int或者从包装类Long转换成基本数据类型long.

简单的装箱示例

Integer numA = 10;
Character charA  = 'a';

从原始数据类型创建整数对象

Integer b = new Integer(9);

看一下下面的代码:

List<Integer> li = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < 50; i += 2)
    li.add(i);

上面的代码将Java基本数据类型 int ,而不是对应的 Integer 对象添加到 list 集合中,代码为什么会编译通过呢?
因为它从 i 创建了一个 Integer 对象并将该对象添加到 li集合中.
因此，编译器在运行时将之前的代码转换为以下代码：

List<Integer> li = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < 50; i += 2)
    li.add(Integer.valueOf(i));

将基本数据类型值（例如 int）转换为相应包装类（Integer）的对象称为自动装箱。当基本数据类型在下面的使用情况的时候,会进行自动装箱：

• 作为参数传递给需要相应包装类的对象的方法。
• 赋值给相应包装类的变量.

自动拆箱

int a = 9;
Integer b = new Integer(9);
System.out.println(a==b);
// 返回true

数学运算 +, %, += 不适用于 Integer 对象。

Java 编译器编译代码时没有错误，因为它自动执行拆箱，在运行时调用 intValue 将 Integer 转换为 int.

System.out.println(a==b.intValue());

将包装类型 (Integer) 的对象转换为其对应的原始 (int) 值称为拆箱。当包装类使用情况如下的时候,会进行自动拆箱：

• 作为参数传递给需要相应原始类型值的方法 分析如下代码:

public class TestTran {
    public static void main(String[] args) {
        unboxing(new Integer(9));
    }
    public static void unboxing(int testId) {
        System.out.println(testId);
    }
}

可以看到参数需要的是基本数据类型.传过去一个Integer对象,编译器没有报错.因为作为参数传递给需要相应原始类型值的方法,Java编译器做了自动拆箱的操作.

• 赋值给相应原始类型的变量

分析如下代码:

Integer a = new Integer(9);
int b =a;

当把对应的包装类型b对象,赋值给给相应原始类型的变量的时候.Java编译器就会做自动拆箱的操作.

自动转换(拓展)

从低范围转到高范围类型转换属于自动类型转换, 是JVM自动进行转换的.

如上图中,byte char short这三个是平级的
自动转型的示例代码如下:

int num = 100;
double numPro = num;
System.out.println("转换前:" + num);
System.out.println("转换后:" + numPro);

代码输出如下:

转换前:100
转换后:100.0

面试题

1.给出如下代码，请回答输出了什么

public static void main(String[] args) {
    Integer numA = 100;
    Integer numB = 100;
    Integer numC = 128;
    Integer numD = 128;
    System.out.println(numA == numB);
    System.out.println(numC == numD);
}

想一下会输出什么，这样的面试题层出不穷，有没有什么好应对的方式
理理清楚自动装箱与拆箱，例如开篇的表格中有一个范围，Integer的范围
Integer把这个范围（-128 ～ 127）当成了一个缓存池，如果不在这个范围会使用new创建
所以现在的代码输出是：

true
false

2. Java 1.5 的自动装箱拆箱机制是编译时执行还是虚拟机运行时执行

答：编译时执行.

3.给出如下代码，请回答输出了什么

public static void main(String[] args) {
    Double numA = 10.0;
    Double numB = 10.0;
    System.out.println(numA == numB);
    System.out.println(numA.equals(numB));
    System.out.println(numA == 10);
}

上面的结果为 false true true
分析: 为什么 System.out.println(numA == 10)也是true
我这里使用 IDEA 查看编译的字节码，如下：

LINENUMBER 10 L6
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 1
INVOKEVIRTUAL java/lang/Double.doubleValue ()D
LDC 10.0
DCMPL
IFNE L7
ICONST_1
GOTO L8

因为做了拆箱操作，等同于System.out.println(numA.doubleValue() == 10);