引言
在介绍本期文章内容之前，让我们先来看一小段代码：
int a = 10;
Integer b = 10;
if(b == a){
System.out.println("相等");
}
执行结果应该大家是毋庸置疑的，10等于10，自然会输出相等。但是有一个问题，a明明是int类型，而b则是Integer类型。两个明显是不同类型的对象，为什么能够相等呢？这就涉及到我们这次要介绍的内容：拆箱、装箱
简介
首先，简单介绍下装箱、拆箱的含义：
- 装箱，指基础类型（int、double等）转换成包装类型（Integer、Double等）的过程
- 拆箱，顾名思义同装箱相反，是从包装类型转换到基础类型的过程。
在JDK1.5以前，还不存在装箱、拆箱的概念。因此，对于基本类型同包装类型的转换，基本只能通过代码手写实现。
Boolean a = Boolean.valueOf(true);
Integer b = Integer.valueOf(10);
然而，懒惰是推动人类社会进步的动力。时间一长了，大家就发现：
“明明这两个类型都是表达相似含义的东西，有没有什么办法把这两个的转换隐藏起来呢？这样我就不用写着么多代码了呀”
实现原理
结合上述对于拆箱装箱的介绍，我们不难分析出来，要实现拆箱和装箱，至少需要考虑两点：
- 什么时候做拆箱装箱？
- 怎么做拆箱装箱？
啥时候拆箱装箱
首先明确一点，装箱和拆箱是指发生在基本类型与包装类型之间的。如果一个类根本都不存在包装类型 or 基本类型，那么肯定是不会发生拆箱装箱的。在Java中，同时存在基本类型和包装类型的有如下几个：
| 基本类型 | 包装类型 |
|---|---|
| boolean | Boolean |
| byte | Byte |
| int | Integer |
| short | Short |
| char | Character |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
那么在知道了有哪些类型存在包装类和基本类后。我们还需要知道装箱和拆箱触发的时机。简单来说主要分为以下几个：
1、赋值
2、调用方法
3、数值计算
设值，这个主要就是讲的将基本类型的数值赋值给包装类型，如下代码所示：
Integer b = 10;
调用方法，主要指的是方法的入参为包装类型，传入的实际上是基本类型的情况，以Integer类型为例子，调用方法产生装箱拆箱的情况如下所示：
public static void main(String[] args) {
//产生装箱、拆箱
transform(1);
}
public static void transform(Integer b){
System.out.println(b);
}
最后一种情况，主要指的是基本类型同包装类型做计算的时候会发生拆箱。具体例子如下所示：
public static void main(String[] args) {
Integer b = 10;
int ab = 20;
int i = b + ab; // b调用拆箱的方法
}
怎么做拆箱装箱
装箱
在明确了拆箱装箱的时机以后，就是考虑如何实现转化了。实际上，在由编译.java的过程中，编译器会将特定的包装类型调用对应的转化方法，下面以具体的代码为例子：
Boolean a = true;
Integer b = 10;
通过将上述代码的.class文件进行反编译（调用代码javap -c xxx.class），可以得到如下的反编译代码：
public class com.example.demo.DemoApplication {
public com.example.demo.DemoApplication();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: iconst_1
1: invokestatic #2 // Method java/lang/Boolean.valueOf:(Z)Ljava/lang/Boolean;
4: astore_1
5: bipush 10
7: invokestatic #3 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
10: astore_2
11: goto 17
14: astore_1
15: aload_1
16: athrow
17: return
Exception table:
from to target type
0 11 14 Class java/lang/Throwable
static {};
Code:
0: ldc #6 // class com/example/demo/DemoApplication
2: invokestatic #7 // Method org/slf4j/LoggerFactory.getLogger:(Ljava/lang/Class;)Lorg/slf4j/Logger;
5: putstatic #8 // Field LOGGER:Lorg/slf4j/Logger;
8: return
}
可以看到，装箱实际上调用的分别是Boolean.valueOf和Integer.valueOf的代码。这里我们具体以Integer.valueOf展开来看具体的实现：
public static Integer valueOf(int i) {
return new Integer(i);
}
valueOf最简单的实现就是直接根据传入的int类型生成一个Integer对象。但是仔细想想，这样真的好吗？假设我们有一个计算密集型的系统，每天都会执行许多次的对象创建。由此会带来频繁的GC，对于JVM会产生较大的压力。
这也是为什么IDEA针对一些装箱的操作，会给出相应的warning提示信息，会建议将Integer类型转换成基本类型（即int）。
因此，Integer类中自然也对这种情况做了考虑。Integer类在实现的时候，会将常用范围的数据缓存下来（默认的范围是[-128,127]），当传进来的数字处于这个范围的时候，就直接获取缓存好的数据值，减少对象的生成，进而减少GC的次数。实现代码如下所示：
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
需要注意的是，并非所有包装类都能够实现缓存逻辑。例如Double、Float等浮点数类型，由于小数在一个范围内是无穷多的。因此这些都不会做缓存处理。
拆箱
说完装箱，我们简单聊聊拆箱。拆箱的实现其实也并不复杂，主要就是调用包装对象里的拆箱方法。以Integer类为例子，其主要调用的就是Integer.intValue方法，具体源代码如下所示：
public int intValue() {
return value;
}
总结
本文主要介绍了拆箱、装箱的实现原理及机制。这个知识点本身不是特别复杂的实现内容，算是JAVA编译器优化的一个小小的语法糖。但是了解了其原理和机制，有助于我们在未来遇到问题的时候，更快地排查出问题的原因。
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