[JAVA] Java面向对象之包装类，拆箱、装箱

包装类，拆箱、装箱——一切皆对象

为何要包装类

1. 在面向对象中,”一切皆对象”，但基本数据类型的特殊存在不太符合这一理念，面向对象面向得并不纯粹，因为基本类型变量并不是对象；
2. 涉及进制间的转换的算法，数据类型间的基本操作；如果都要我们来实现，那工作量就太大了；
3. Java的集合框架并不支持基本数据类型的存储，只支持对象存储；

故此，针对Java基本数据类型封装了包装类，每一个基本类型都有一个对应的包装类，以下是详情：

八大基本数据类型的包装类都使用final修饰，都是最终类，都不能被继承。

// Byte

public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte> { }

// Character

public final class Character implements java.io.Serializable, Comparable<Character> { }

// Short

public final class Short extends Number implements Comparable<Short> { }

// Integer

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> { }

// Long

public final class Long extends Number implements Comparable<Long> { }

// Float

public final class Float extends Number implements Comparable<Float> { }

// Double

public final class Double extends Number implements Comparable<Double> { }

// Boolean

public final class Boolean implements java.io.Serializable, Comparable<Boolean> { }

拆箱和装箱

装箱：把基本类型数据转成对应的包装类对象。

方式一：

Integer i = Integer.value(13)；

方式二：

Integer i = new Integer(13);

拆箱：把包装类对象转成对应的基本数据类型数据。

int value = i.intValue();

自动装箱(Autoboxing)和自动拆箱(AutoUnboxing)

在Java 5之前的版本中，基本数据类型和包装类之间的转换是需要手动进行的,但Sun公司从Java5开始提供了的自动装箱(Autoboxing)和自动拆箱(AutoUnboxing)操作 ；

• 自动装箱：可以把一个基本类型变量直接赋给对应的包装类型变量。

Integer i = 13;

• 自动拆箱：允许把包装类对象直接赋给对应的基本数据类型变量。

Integer i = new Integer(13);

Int j = i;

自动装箱和自动拆箱，也是一个语法糖/编译器级别新特性，在底层依然是手动装箱、拆箱操作；但是在装箱操作中使用的是Integer.valueOf()方法，而不是直接new Integer();其他的几个包装类也是如此，装箱操作中使用的是各自的valueOf()方法。

switch 对包装类的支持

switch支持的基本数据类型：byte,short,char,int；也支持对应的包装类。因为在底层，switch中会对包装类做手动拆箱操作。

考虑下面的语句：

Object obj = 17;

在上述代码语句中有如下的操作：

1. 自动装箱: Integer i = 17;
2. 引用的自动类型转换，把子类对象赋给父类变量: Object obj = i; 因为Object类的父类；

因此，Object可以接受一切数据类型的值；Object数组：Object[]该数组可以装一切数据类型。

Object\[\] arr = {“A”,12,3.14,true}; // 这是完全可行的

包装类的常用操作方法（以Integer为例）:

1. 包装类中的常量:

• MAX_VALUE ：最大值
• MIN_VALUE ：最小值
• SIZE ：变量在内存中存储数据占多少位
• TYPE ：对应的基本类型

2. 包装类的构造器：创建包装类对象，

/\*\* Integer 构造器源码 \*\*/

// 接收int类型数据构建Integer对象

public Integer(int value) {

this.value = value;

}

// 接受字符串数据构建Integer对象

public Integer(String s) throws NumberFormatException {

this.value = parseInt(s, 10);

}

其他的几个包装类型也是这样的规律，具体实现查看源码即可。

3. 基本类型和包装类型的转换(装箱和拆箱)

装箱:

Integer i1 = new Integer(13); // 方式一，每次都会创建新对象，不推荐

Integer i2 = Integer.valueOf(13); // 方式二，推荐，底层使用了缓存。

拆箱:

int val = i1.intValue();

4. String和基本类型/包装类型之间的转换操作

把String转换为包装类类型:

方式1：包装类.valueOf(String str)：

Integer i = Integer.valueOf(“13”);


方式2： new 包装类(String str):

Integer i= new Integer(“13”);

把包装类对象转换为String.

String str = 对象.toString(); // 不止包装类对象，其他任何对象都可以使用toString()转换；

把基本数据类型转换为String:

String str = 13 + "";

把String转换为基本数据类型:

parseXxx(String s) : xxx表示8大基本数据类型，如：

String input=”12345”;

int value = Integer.parseInt(input);

5. 对于Boolean来说，无论是使用new Boolean(“”); 还是Boolean.valueOf(“”), 只有使用true/TRUE会被认为是true，其他都是false。

Boolean b1 = new Boolean("true"); // true

Boolean b1 = new Boolean("TRUE"); // true

Boolean b1 = new Boolean("sjsj"); // false

包装类中的缓存设计

在包装类中提供了缓存设计，会对一定范围内的数据作缓存，如果数据在范围内，会优先从缓存中取数据，超出范围才会创建新对象；Byte、Short、Integer、Long：缓存[-128，127]区间的数据；Character：缓存[0，127]区间的数据；包装类中的缓存设计，也称为享元模式。

缓存设计会在包装类中的valueOf()方法中实现，所以才会推荐使用valueOf()方法来实现拆箱操作，如下是Integer类的valueOf()源码：

再查看缓存实现细节：

通过查看源码可知，JVM会对-128 到 127之间的做缓存，如果你的变量值在这个范围内，就会优先从缓存中取数据，否则就会创建新对象。当然这个缓存区间也是可是设置的。

那么以下这个例子就可以解释了：

public static void main(String\[\] args) {

    Integer i1 = Integer.valueOf(13);
    Integer i2 = Integer.valueOf(13);

    System.out.println(i1 == i2);
    // 输出为true。因为13在\[-128, 127\]之间，但是并没有创建新对象

    Integer i3 = Integer.valueOf(129);
    Integer i4 = Integer.valueOf(129);

    System.out.println(i3 == i4);
    // 输出为false, 因为129不在\[-128, 127\]之间，是使用new Integer()创建了新对象，故比较为false

    Integer i5 = 129;
    Integer i6 = 129;

    System.out.println(i5 == i6); // 输出为false
    System.out.println(i5.equals(i6));

    // 输出为true，建议：如果对象包装类对象的值作比较，应选用包装类的equals方法。

}

我们再来看Integer的equals方法的实现源码：

可以发现，包装类在比较时会将包装类型拆箱为基本数据类型，并使用==做比较。

包装类型和基本数据类型的区别

包装类型和基本数据类型的区别（以Integer与int的区别为例）:

1. 默认值:

• int的默认值是0。
• Integer的默认值为null。Integer既可以表示null，又可以表示0。

2. 包装类中提供了该类型相关的很多算法操作方法：

*   static String toBinaryString(int i) :把十进制转换为二进制
*   static String toOctalString(int i) : :把十进制转换为八进制
*   static String toHexString(int i) : :把十进制转换为十六进制

3. 在集合框架中,只能存储对象类型,不能存储基本数据类型值。

4. Integer和int并不是相同的数据类型，尽管值是相同的。Integer是一个类，可以实例化为对象，但int只是一个基本数据类型。

5. 在JVM中，基本类型变量存储在栈中的，而包装类型对象存放于堆中。

其实，包装类就是把基本数据类对象化，包装类是基本数据类型的超集；在开发中，建议成员变量优先使用包装类型，局部变量优先考虑基本数据类型。

完结。老夫虽不正经，但老夫一身的才华