一、基本认识
其实在jdk1.5之前,在基础数据类型与其封装器之间的转化必须手动进行,但是从jdk1.5之后,由于提供了自动装箱的机制,因此我们不再手动进行了。
装箱:基础类型转封装类型。Integer a = 3底层实现:Integer a = Integer.valueOf(3);拆箱:封装类型转基础类型。int b = a;底层实现:int b = a.intValue();
既然封装类能够封装基础类型,那么能封装的范围是多少呢?
基本类型封装器字节数最大值最小值byteByte1byte2^7 - 1-2^7shortShort2byte2^15 - 1-2^15charCharacter2byte2^16 - 10intInteger4byte2^31 - 1-2^31longLong8byte2^63 - 1-2^63floatFloat4byte3.4e+381.4e-45doubleDouble8byte1.8e+3084.9e-324booleanBoolean1byte/4byte/不明确--
我们对其进行了一个总结。不过我们应该注意到boolean类型没有给出精确的定义,可能是一个字节也有可能是四个字节,这是为什么呢?java虚拟机规范中规定的是4个字节,但是不同的厂家虚拟机可能不同,所以可能不会按照规范来。
以上这张图想必我们都不陌生,每一种基础类型都有一个唯一的封装类。而且也给出了字节数、最大值最小值等。下面我们就看一下其基本使用:
public class Test{ public static void main(String[] args) { Integer int_a= new Integer(3); int int_b= int_a;//自动完成了拆箱 char char_a = new Character('a'); char char_b = char_a;//自动完成了拆箱 //其他类似 } }
二、基础类型与封装类的区别
1、传递方式不同
基本类型是按值传递,而封装类型是按引用传递的。int是基本类型,直接存放数值;Integer类会产生一个对象引用指向这个对象。
2、存储位置不同
基本类型存储在栈中,封装类的引用存储在栈中,而值是存在堆中。这样看上去好像基础封装类多此一举,而且基本类型的速度也确实会比封装类更快。为什么快呢?这是因为封装类涉及到了对象内存的分配和垃圾回收。但是基本类型直接拿起来就计算了。
三、源码分析
在讲解源码之前我们先给出一个神奇的例子,请看下面的代码:
public class Test{ public static void main(String[] args) { //这种情况会返回true Integer a1 = 10; Integer a2 = 10; System.out.println(a1 == a2); //这种情况会返回false????? Integer b1 = 1000; Integer b2 = 1000; System.out.println(b1 == b2); } }
第一种情况感觉和第二种情况一模一样呀,为什么第二种是false呢?想要知道原因,我们就必须要深入到源码中找寻答案。
public static Integer valueOf(int i) { // i是否在表示范围[-128, 127]中 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) // 如果在直接取出 return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; // 如果不在,则创建一个新的 return new Integer(i); }
也就是说,在合理表示范围之内就直接拿出来一个旧的数据,如果不在表示范围之内那就创建一个新的。但是对于源码的了解不能仅限于此。我们还是按部就班的分析,下面我们以Integer封装类为例。
1、参数
//最小值::-2147483648 //其实也就是2的10次方,然后取负 @Native public static final int MIN_VALUE = 0x80000000; //最大值 //其实也就是2的10次方 @Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;
2、方法
//方法1:将字符串参数解析为有符号的整数 //第二个参数指定基数 public static int parseInt(String s, int radix) ; //方法2:类型转换,并给出其中一个例子 public byte byteValue(){ return (byte) value; } public short shortValue() public int intValue() public long longValue() public float floatValue() public double doubleValue() //方法3:求a和b的和 public static int sum(int a, int b) //方法4:求最大最小值 public static int max(int a, int b){ return Math.max(a, b); } public static int min(int a, int b){ return Math.min(a, b); }
3、缓存
上面支持给出了一些基本的使用方法,不过最核心的还是缓存范围的实现。下面我们看一下:
private static class IntegerCache { static final int low = -128; static final int high; static final Integer cache[]; static { 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); h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); } catch( NumberFormatException nfe) { } } high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for(int k = 0; k < cache.length; k++) cache[k] = new Integer(j++); assert IntegerCache.high >= 127; } private IntegerCache() {} }
上面这些代码能看懂最好,看不懂我来描述一下大概意思:这是一个静态内部类,类中定义一个静态cache数组,这个静态数组预先放了自己指定范围内的数据,拆箱的时候首先判断范围然后从缓存数组中去抓取数据。就是这么一个简单的过程。
四、使用场景
上面分析了这么多,最主要的还是如何使用,在什么地方使用。下面我们就总结几个场景:
1、类型之间的转换:
String b = "123"; int c = Integer.parseInt(b); //如果b中含有非法字符,则会报错 NumberFormatException
2、泛型中使用
List<>为原始类型,不指定元素类型时,会出现不安全的警告:
List is a raw type. References to generic type List should be parameterized
大概意思就是:List的<>中应该指定清楚是那种类型,如Integer、String等。
3、强制类型转换
4、集合中使用
public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(2); list.add(1); list.add(null); for (int value:list){ System.out.println("value:"+value); } }
这种情况下会出现空指针异常。
OK。今天的文章先到这里,如有问题还请批评指正。