java面试基础篇9之包装类

1.包装类型是什么？基本类型和包装类型有什么区别？

• Java 为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型（wrapper class），int 的包装类就是 Integer，从 Java 5 开始引入了自动装箱/拆箱机制，把基本类型转换成包装类型的过程叫做装箱（boxing）；反之，把包装类型转换成基本类型的过程叫做拆箱（unboxing），使得二者可以相互转换。

  Java 为每个原始类型提供了包装类型：

  • 原始类型: boolean，char，byte，short，int，long，float，double
  • 包装类型：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，Float，Double

基本类型和包装类型的区别主要有以下几点：

• 包装类型可以为 null，而基本类型不可以。

  它使得包装类型可以应用于 POJO 中，而基本类型则不行。那为什么 POJO 的属性必须要用包装类型呢？《阿里巴巴 Java 开发手册》上有详细的说明， 数据库的查询结果可能是 null，如果使用基本类型的话，因为要自动拆箱（将包装类型转为基本类型，比如说把 Integer 对象转换成 int 值），就会抛出 NullPointerException 的异常
  

• 包装类型可用于泛型，而基本类型不可以。

  泛型不能使用基本类型，因为使用基本类型时会编译出错。
  List<int> list = new ArrayList<>(); 
  // 提示 Syntax error, insert "Dimensions" to complete ReferenceType
  List<Integer> list = new ArrayList<>();
  因为泛型在编译时会进行类型擦除，最后只保留原始类型，而原始类型只能是 Object 类及其子类——基本类型是个特例。

• 基本类型比包装类型更高效。

  基本类型在栈中直接存储的具体数值，而包装类型则存储的是堆中的引用。 很显然，相比较于基本类型而言，包装类型需要占用更多的内存空间。
  

2.解释一下自动装箱和自动拆箱？

   - 自动装箱：将基本数据类型重新转化为对象
   
    public class Test {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 声明一个Integer对象，用到了自动的装箱：解析为:Integer num = Integer.valueOf(9);
        Integer num = 9;
    }  
}  

9是属于基本数据类型的，原则上它是不能直接赋值给一个对象Integer的。但jdk1.5 开始引入了自动装箱/拆箱机制，就可以进行这样的声明，自动将基本数据类型转化为对应的封装类型，成为一个对象以后就可以调用对象所声明的所有的方法。

• 自动拆箱：将对象重新转化为基本数据类型
  public class Test {

  public static void main(String[] args) {  
      / /声明一个Integer对象
      Integer num = 9;
      
      // 进行计算时隐含的有自动拆箱
      System.out.print(num--);
  }  

  }

因为对象是不能直接进行运算的，而是要转化为基本数据类型后才能进行加减乘除。

3.int 和 Integer 有什么区别?

  - Integer是int的包装类；int是基本数据类型；
  - Integer变量必须实例化后才能使用；int变量不需要；
  - Integer实际是对象的引用，指向此new的Integer对象；int是直接存储数据值 ；
  - Integer的默认值是null；int的默认值是0。

4.两个new生成的Integer变量的对比?

由于Integer变量实际上是对一个Integer对象的引用，所以两个通过new生成的Integer变量永远是不相等的（因为new生成的是两个对象，其内存地址不同）。

              Integer i = new Integer(10000);
              Integer j = new Integer(10000);
              System.out.print(i == j); //false

5.Integer变量和int变量的对比?

Integer变量和int变量比较时，只要两个变量的值是向等的，则结果为true（因为包装类Integer和基本数据类型int比较时，java会自动拆包装为int，然后进行比较，实际上就变为两个int变量的比较）

            int a = 10000;
            Integer b = new Integer(10000);
            Integer c=10000;
            System.out.println(a == b); // true
            System.out.println(a == c); // true

6.两个非new生成的Integer对象的对比

对于两个非new生成的Integer对象，进行比较时，如果两个变量的值在区间-128到127之间，则比较结果为true，如果两个变量的值不在此区间，则比较结果为false
Integer i = 100;
Integer j = 100;
System.out.print(i == j); //true

Integer i = 128;
Integer j = 128;
System.out.print(i == j); //false

当值在 -128 ~ 127之间时，java会进行自动装箱，然后会对值进行缓存，如果下次再有相同的值，会直接在缓存中取出使用。缓存是通过Integer的内部类IntegerCache来完成的。当值超出此范围，会在堆中new出一个对象来存储。

给一个Integer对象赋一个int值的时候，会调用Integer类的静态方法valueOf，源码如下：

public static Integer valueOf(String s, int radix) throws NumberFormatException {

    return Integer.valueOf(parseInt(s,radix));
}

/**

• （1）在-128~127之内：静态常量池中cache数组是static final类型，cache数组对象会被存储于静态常量池中。
• cache数组里面的元素却不是static final类型，而是cache[k] = new Integer(j++)，
• 那么这些元素是存储于堆中，只是cache数组对象存储的是指向了堆中的Integer对象（引用地址）
• （2）在-128~127 之外：新建一个 Integer对象，并返回。
  */

public static Integer valueOf(int i) {

    assert IntegerCache.high >= 127;
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) {
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    }
    return new Integer(i);
}

IntegerCache是Integer的内部类，源码如下：

 /**
  * 缓存支持自动装箱的对象标识语义 -128和127（含）。
  * 缓存在第一次使用时初始化。 缓存的大小可以由-XX：AutoBoxCacheMax = <size>选项控制。
  * 在VM初始化期间，java.lang.Integer.IntegerCache.high属性可以设置并保存在私有系统属性中
 */
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) {
            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);
        }
        high = h;

        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++) {
            cache[k] = new Integer(j++); // 创建一个对象
        }
    }

    private IntegerCache() {}
}