浅析Java基本数据类型与封装类

Java有两种有效的数据类型：

基本(Primitive)数据类型（也称为原始数据类型）
引用数据类型：封装类(Warpper)的引用

8种基本数据类型：

基本类型	名称	封装类	字节数	最大值	最小值	缓存范围
byte	字节型	Byte	1byte	2^7 - 1	-2^7	-128~127
char	字符型	Character	2byte	`\uffff`(2^16 - 1)	`\u0000`(0)	0~127
short	短整型	Short	2byte	2^15 - 1	-2^15	-128~127
int	整型	Integer	4byte	2^31 - 1	-2^31	-128~127
float	单精度浮点型	Float	4byte	3.4e+38	1.4e-45	无缓存
long	长整型	Long	8byte	2^63 - 1	-2^63	-128~127
double	双精度浮点型	Double	8byte	1.8e+308	4.9e-324	无缓存
boolean	布尔型	Boolean	不明确	-	-	false、true

byte：1byte为8bits，常用于将Object转换为byte[]数组，用于字节流ByteArrayInputStream的输入
char：Java最初设计char和Character能保存所有的Unicode字符，所以设计为2个字节。但现在Unicode包含的字符越来越多，已经收录超过13万个字符了（截止版本12.0.0）。char可以存放中文字符。
```
Character c = '颜';
System.out.println(c.BYTES); //2
```
boolean：Java虚拟机规范没有明确规定boolean的字节数，可能为1个字节，也可能为4个字节。

Java编程语言中对布尔值进行操作的表达式被编译为使用Java虚拟机int数据类型的值。
在Oracle的Java虚拟机实现中，Java编程语言中的布尔数组被编码为Java虚拟机字节数组，每个布尔元素使用8位。
Byte和Boolean类型缓存了全部值，缓存值存放在数组中。
封装类被final修饰，基本数据类型也算是final修饰。

基本数据类型与封装类的联系

JDK5.0开始提供自动封箱功能，基本数据类型可以自动封装成封装类。
比如集合List，往里添加对象Object，JDK5.0以前需要将数字封装成封装类型对象，再存到List中。

List list = new ArrayList();
list.add(new Integer(1));

在JDK5.0 以后可以自动封箱，简写成：

List list = new ArrayList();
list.add(1);

也可以自动拆箱，将封装器类型自动转换为对应的基本数据类型：

Integer a = 1;//装箱,底层实现：Integer a = Integer.valueOf(1);
int b = a;    //拆箱，底层实现：int b = a.intValue();

ASM Bytecode Outline反编译结果：

image.png

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

Integer i1 = 55;
Integer i2 = 55;
System.out.println(i1 == i2); //true

cache数组缓存了[-128,127]一共256个Integer对象，当i满足条件时，返回堆中对应的Integer对象，否则新创建对象。i1、i2均指向同一个对象。

基本数据类型与其封装类的区别

1、默认值不同

int是基本类型，直接存放数值；Integer是类，产生对象时用一个引用指向这个对象。
基本类型跟封装类型的默认值是不一样的。如int i，i的预设为0；Integer j，j的预设为null，因为封装类产生的是对象，对象默认值为null。

int i = 0;
float f = 0f;
double d = 0d;
System.out.println(i);//0
System.out.println(f);//0.0
System.out.println(d);//0.0

2、存储位置不同

基本类型在内存中是存储在Java虚拟机栈中，封装类的引用（值的地址）存储在Java虚拟机栈中，而实际的对象（值）是存在堆中。

3、作用不同

基本数据类型的好处就是速度快（在栈上分配内存效率高，且不涉及到对象的构造和回收），封装类的目的主要是更好的处理数据之间的转换（利用其方法和属性）。

常用小技巧

利用intValue()方法取整：

Float a = 5.2f;
System.out.println(a.intValue());

封装类应用场景

封装类常用于接受参数，当不传参数时，参数为null。

public void setTimeout(Integer timeout) {
    this.timeout = timeout;
}

reference.setTimeout(20000);

需注意

要注意自动拆箱出现空指针异常：

List list = new ArrayList(3);
list.add(0);
list.add(1);
list.add(null);
for (int n:list){
    System.out.println("n="+n);
}

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

当方法重载时，考虑Java向前兼容，不自动装箱，而精准匹配。所以下面输出long num。

public class BugInOverloading{
    public static void test(Integer num){
        System.out.println("Integer num");
    }
    public static void test(long num){
        System.out.println("long num");
    }
    public static void main(String[] args) {
        test(1);
    }
}