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Java 自动装箱和拆箱那些事

2014-12-12 11:52 260 查看

1.JAVA的基本数据类型

在Java中，数据类型可以分为两大种，Primitive Type（基本类型）和Reference Type（引用类型）。基本类型的数值不是对象，不能调用对象的toString()、hashCode()、getClass()、equals()等方法。所以Java提供了针对每种基本类型的包装类型。如下：

Java基本数据类型

INDEX基本类型大小数值范围默认值包装类型
1boolean---true,falsefalseBoolean
2byte8bit-2^7 -- 2^7-10Byte
3char16bit
\u0000 - \uffff

\u0000Character
4short16bit-2^15 -- 2^15-10Short
5int 32bit-2^31 -- 2^31-10Integer
6long64bit-2^63 -- 2^63-10Long
7float 32bitIEEE 7540.0fFloat
8double 64bitIEEE 7540.0dDouble

2.浅谈拆箱与装箱

装箱是将一个原始数据类型赋值给相应封装类的变量。而拆箱则是将一个封装类的变量赋值给相应原始数据类型的变量。

Java 1.5中引入了自动装箱和拆箱机制：

(1)自动装箱：把基本类型用它们对应的引用类型包装起来，使它们具有对象的特质，可以调用toString()、hashCode()、getClass()、equals()等方法。

如下：

Integer a=3;//这是自动装箱

其实编译器调用的是static Integer valueOf(int i)这个方法,valueOf(int i)返回一个表示指定int值的Integer对象,那么就变成这样:

Integer a=3; => Integer a=Integer.valueOf(3);

public static Integer valueOf(inti) {
if(i >= -128 &&i <=IntegerCache.high)
//如果i在-128~high之间,就直接在缓存中取出i的Integer类型对象
return IntegerCache.cache[i + 128];
else
return new Integer(i); //否则就在堆内存中创建
}


(2)拆箱：跟自动装箱的方向相反，将Integer及Double这样的引用类型的对象重新简化为基本类型的数据。

如下：

int i = new Integer(2);//这是拆箱

编译器内部会调用int intValue()返回该Integer对象的int值

public int intValue() {
return value;
}


注意：自动装箱和拆箱是由编译器来完成的，编译器会在编译期根据语法决定是否进行装箱和拆箱动作。

java定义：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，始终只存在一个对象
　　　　　而如果超过了从–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；

Integer i1=100;

Integer i2=100;

Integer i3=300;

Integer i4=300;

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

System.out.println(i3==i4);

运行结果为“System.out.println(i1==i2);”为 true，但是“System.out.println(i3==i4);”为false。也就意味着,i1与i2这两个Integer类型的引用指向了同一个对象，而i3与i4指向了不同的对象。为什么呢？不都是调用Integer.valueOf(int i)方法吗？

public static Integer valueOf(inti) {
if(i >= -128 &&i <=IntegerCache.high)
//如果i在-128~high之间,就直接在缓存中取出i的Integer类型对象
return IntegerCache.cache[i + 128];
else
return new Integer(i); //否则就在堆内存中创建
}


我们可以看到当i>=-128且i<=IntegerCache.high时，直接返回IntegerCache.cache[i + 128]。其中，IntegerCache为Integer的内部静态类，其原码如下:

private static class IntegerCache {//内部类，注意它的属性都是定义为static final
static final inthigh; //缓存上界
static final Integer cache[];//cache缓存是一个存放Integer类型的数组

static {//静态语句块
final int low = -128;//缓存下界，值不可变

// high value may beconfigured by property
int h = 127;// h值，可以通过设置jdk的AutoBoxCacheMax参数调整(参见(3))
if (integerCacheHighPropValue !=null) {
// Use Long.decode here to avoid invoking methods that
// require Integer's autoboxing cache to be initialized
// 通过解码integerCacheHighPropValue，而得到一个候选的上界值
int i = Long.decode(integerCacheHighPropValue).intValue();
// 取较大的作为上界，但又不能大于Integer的边界MAX_VALUE
i = Math.max(i, 127);//上界最小为127
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - -low);
}
high = h; //上界确定，此时high默认一般是127
// 创建缓存块，注意缓存数组大小
cache =new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k <cache.length; k++)
cache[k] =new Integer(j++);// -128到high值逐一分配到缓存数组
}

private IntegerCache() {}//构造方法,不需要构造什么
}


我们可以清楚地看到，IntegerCache有静态成员变量cache，为一个拥有256个元素的数组。在IntegerCache中也对cache进行了初始化，即第i个元素是值为i-128的Integer对象。而-128至127是最常用的Integer对象，这样的做法也在很大程度上提高了性能。也正因为如此，“Integeri1=100;Integer i2=100;”，i1与i2得到是相同的对象。

对比扩展中的第二个实验，我们得知，当封装类与基础类型进行==运行时，封装类会进行拆箱，拆箱结果与基础类型对比值；而两个封装类进行==运行时，与其它的对象进行==运行一样，对比两个对象的地址，也即判断是否两个引用是否指向同一个对象。

扩展:

getAndRemoveCacheProperties方法，用于获取或移除JDK对Integer设置的缓存属性，同时可以通过调整虚拟机-XX:AutoBoxCacheMax=<size>选项，调整“自动装箱池”的大小

private static String integerCacheHighPropValue;
static void getAndRemoveCacheProperties() {
if (!sun.misc.VM.isBooted()) {
Properties props= System.getProperties();
integerCacheHighPropValue=
(String)props.remove("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue!=null)
System.setProperties(props); // remove from system props
}
}


设置-XX:AutoBoxCacheMax=<size>

在eclipse中,选中源文件，右键Run as—>RunConfiguratio--->Arguments,在VM arguments中做以下设置：

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