Java 是号称面向对象的语言,所有的类型都是引用类型。
Object 类是所有类的父类,而且是唯一不用指定明确继承的类。
但是它里面有基本类型如 int 不是引用类型,也不是继承自 Object,所以 Java 需要一个这样的包装类来使其面向对象的完整性。
包装类同时也可以实现可空类型,即一个数值是空的。Java 集合中也只能放入包装类型,而不支持基本类型。
包装类的架构图
八大基本类型对应包装类
包装类与自动装箱拆箱
装箱就是 Java 将基本类型转换成对应的包装类型,比如将 int 转换成 Integer 对象。反之将 Integer 转换成 int 值,则称为拆箱。
装箱时,调用 valueOf 方法实现,比如 Integer.valueOf(100);
拆箱时,调用对应的 xxxValue 方法,比如 intValue() 方法。
java1.5 后有了自动装箱拆箱功能。
自动装箱拆箱时,由 Java 编译器自动实现转换。
赋值操作的时候,当两边类型不同,就会发生自动装箱拆箱。
自动装箱有性能损耗,在循环中应避免
Integer sum = 0;
for(int i=0; i<100; i++){
sum+=i;
}
上面的代码 sum+=i 可以看成 sum = sum + i,但是这个操作会把 sum 先拆箱,然后相加后再装箱。等价于下面的代码:
Integer sum = new Integer(sum.intValue() + i;);
包装类缓存(重点)
Java 包装类的缓存机制,是在Java 5中引入的一个有助于节省内存、提高性能的功能。
Java 基本类型的包装类的大部分都提供了对象的缓存,实现方式是在类初始化时提前创建好会频繁使用的包装类对象,当需要使用某个包装类的对象时,如果该对象包装的值在缓存的范围内,就返回缓存的对象,否则就创建新的对象并返回。
只有在自动装箱时有效,使用构造函数创建对象不适用。
两种浮点数类型的包装类Float,Double并没有实现常量池技术。
在包装类中,缓存的基本数据类型值的范围如下:
基本数据类型 | 包装类型 | 缓存范围 |
byte | Byte | -128 ~ 127 |
short | Short | -128 ~ 127 |
int | Byte | -128 ~ 127 |
short | Integer | -128 ~ 127 |
long | Long | -128 ~ 127 |
char | Character | 0 ~ 127 |
float | Float | 无 |
double | Double | 无 |
代码示例
Integer i1 = 12; // 相当于 Integer.valueOf(12)
Integer i2 = 12;
Integer i3 = 200; //200>缓存上限127
Integer i4 = 200;
Integer i5 = new Integer(12); // 会创建新的对象
System.out.println(i1 == i2); // true
System.out.println(i3 == i4); // false
System.out.println(i1 == i5); // false
由于i1,i2都在[-128, 127]范围内,所以从缓存中取,只要值相同,对象就相同,所以两者相等。
包装类缓存原理
1)当包装类加载时,该包装类中的内部类xxCache会初始化一个包装类类型数组,最小值(固定值)为-128,而最大值(默认值)为127【可修改】,这个长度的缓存值放在方法区的常量池中,是所有线程共享的。
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];//声明为final,所以缓存的对象会被放入常量池中;声明为statci,所以是在类加载的时候就创建好了
//创建-128~127的值的包装类对象
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) {
try {
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);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
(2)当发生自动包装的时候,调用valueOf方法,对需要包装的基本类型的值进行判断,如果在缓存值的范围内,则返回缓存的对象,否则创建一个新的对象返回。
自动装箱的valueOf方法源码(Integer类型举例):
public static Integer valueOf(int i) {
//其中low是最小值,high是最大值 在缓存范围内
if (i >= IntegerCache.low && i <=IntegerCache.high)
{
//返回的是缓存中的对象
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
}
return new Integer(i);
}
包装类比较慎用==
从上面可以看出包装类==比较会受到受到缓存的影响。
推荐写法
- 当两个数值都是包装类,最好用equals
- 当其中一方是基本类型,用==
- “>“或“< “随便怎么比,包装类之间比较也不出错
一条最根本的原则:
对于对象来说,本就不该用==来比较值。