Java学习之自动装箱和自动拆箱源码分析

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自动装箱（boxing）和自动拆箱（unboxing）

首先了解下Java的四类八种基本数据类型

自动装箱

Java中所谓的装箱通俗点就是：八种基本数据类型在某些条件下使用时，会自动变为对应的包装器类型。

如下清单1：

@Test public void boxingTest() { Integer i1 = 17; Integer i2 = 17; Integer i3 = 137; Integer i4 = 137; System.out.println(i1 == i2); 11 System.out.println(i3 == i4); }

输出：

true false

解释下清单1第11句输出true的原因：当包装器类型进行“==”比较时，i3会调用Integer.valueOf自动装箱基本数据类型为包装器类型。

/** * Returns an {@code Integer} instance representing the specified * {@code int} value. If a new {@code Integer} instance is not * required, this method should generally be used in preference to * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely * to yield significantly better space and time performance by * caching frequently requested values. * * This method will always cache values in the range -128 to 127, * inclusive, and may cache other values outside of this range. * * @param i an {@code int} value. * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}. * @since 1.5 */ public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i); }

从源码中可以看出，Integer对象自动缓存int值范围在low~high（-128~127），如果超出这个范围则会自动装箱为包装类。

Note:

1. Integer、Short、Byte、Character、Long这几个包装类的valueOf方法的实现是类似的；

2. Double、Float的valueOf方法的实现是类似的。

3. Boolean的valueOf方法的实现是个三目运算，形如`  return (b ? TRUE : FALSE);  `

自动拆箱

Java中所谓的拆箱通俗点就是：八种包装器类型在某些条件下使用时，会自动变为对应的基本数据类型。

清单2：

@Test public void unboxingTest() { Integer i1 = 17; int i2 = 17; int i3 = 137; Integer i4 = 137; System.out.println(i1 == i2); 10 System.out.println(i3 == i4); }

输出：

true true

解释下清单2第10句输出true的原因：

当程序执行到第10句时，i4会调用Integer.intValue方法自动拆箱包装器类型为基本数据类型。

/** * Returns the value of this {@code Integer} as an * {@code int}. */ public int intValue() { return value; }

从源码可以看出，当包装器类型和基本数据类型进行“==”比较时，包装器类型会自动拆箱为基本数据类型。

清单3内容如下：

@Test public void unboxingTest() { Integer i1 = 17; Integer i2 = 17; Integer i3 = 137; Integer i4 = 137; // == System.out.println(i1 == i2); System.out.println(i3 == i4); // equals System.out.println(i1.equals(i2)); 15 System.out.println(i3.equals(i4)); }

输出：

true false true true

解释第15句为什么会输出true：

因为在Integer包装类实现的equals方法中，只要比较的当前对象是Integer实例，那么就会自动拆箱为基本数据类型。从以下Integer类的equals方法的源码就可看出：

  /** * Compares this object to the specified object. The result is * {@code true} if and only if the argument is not * {@code null} and is an {@code Integer} object that * contains the same {@code int} value as this object. * * @param obj the object to compare with. * @return {@code true} if the objects are the same; * {@code false} otherwise. */ public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof Integer) { return value == ((Integer)obj).intValue(); } return false; }

Note:

1. Integer、Short、Byte、Character、Long这几个包装类的intValue方法的实现是类似的；

2. Double、Float的intValue方法的实现是类似的。

3. Boolean的booleanValue方法的实现和intValue方法的实现也是类似的。

装箱拆箱综合清单：

public static void main(String args[]) { Integer a = 1; Integer b = 2; Integer c = 3; Integer d = 3; Integer e = 321; Integer f = 321; Long g = 3L; Long h = 2L; // 会自动拆箱（会调用intValue方法） System.out.println(c==d); // 会自动拆箱后再自动装箱 System.out.println(e==f); // 虽然“==”比较的是引用的是否是同一对象，但这里有算术运算，如果该引用为包装器类型则会导致自动拆箱 System.out.println(c==(a+b)); // equals 比较的是引用的对象的内容（值）是否相等，但这里有算术运算，如果该引用为包装器类型则会导  // 致自动拆箱，再自动装箱 // a+b触发自动拆箱得到值后，再自动装箱与c比较 System.out.println(c.equals(a+b)); // 首先a+b触发自动拆箱后值为int型，所以比较的是值是否相等 System.out.println(g==(a+b)); // 首先a+b触发自动拆箱后值为int型，自动装箱后为Integer型，然后g为Long型 System.out.println(g.equals(a+b)); // 首先a+h触发自动拆箱后值为long型，因为int型的a会自动转型为long型的g然后自动装箱后为Long型，  // 而g也为Long型 System.out.println(g.equals(a+h)); }

输出：

true false true true true false true

 这里面需要注意的是：当 “==”运算符的两个操作数都是包装器类型的引用，则是比较指向的是否是同一个对象，而如果其中有一个操作数是表达式（即包含算术运算）则比较的是数值（即会触发自动拆箱的过程）另外，对于包装器类型，equals方法并不会进行类型转换。