Java--包装类详解（自动装箱和自动拆箱）

对象包装器与自动装箱

  有时，需要将 int 这样的基本类型转换为对象。所有的基本类型都有一个与之相对应的类。例如，Integer 类对应基本类型 int。通常，这些类称为包装器（wrapper）。这些对象包装器类拥有很明显的名字：Integer、Long、Float、Double、Short、Byte、Character、Void 和 Boolean（前6个类派生于公共的超类 Number）。对象包装器类是不可变的，即一旦构造了包装器，就不允许更改包装在其中的值。同时，对象包装器类还是 final，因此不能定义它们的子类。
  假设想定义一个整型数组列表。而尖括号中的类型参数不允许是基本类型，也就是说不允许写成（ArrayList）。这里就用到了 Integer 对象包装器类。可以采用声明一个 Integer 对象的数组列表。

ArrayList list = new ArrayList<>();

由于每个值分别包装在对象中，所以 ArrayList 的效率远远低于 int[] 数组。因此，应该用它构造小型集合，其原因是此时程序员操作的方便性要比执行效率更加重要。

  幸运的是，有一个很有用的特性，从而更加便于添加 int 类型的元素到 ArrayList 中。下面这个调用

list.add(6);

将自动地变换成

list.add(Integer.valueOf(6));

这种变换称为自动装箱（autoboxing）。

  相反地，当将一个 Integer 对象赋给一个 int 值时，将会自动地拆箱。也就是说，编译器讲下列语句：

int n = list.get(i);

翻译成

int n = list.get(i).intValue();

  甚至在算数表达式中也能够自动地装箱和拆箱。例如，可以将自增操作符应用于一个包装器引用：

Integer n = 3;
n++;

编译器讲自动地插入一条对象拆箱的指令，然后进行自增计算，最后再将结果装箱。

大多数情况下，容易有一种假象，即基本类型与它们的对象包装器是一样的，只是它们的相等性不同。我们都知道，== 运算符可以应用于对象包装器对象，只不过检测的是对象是否指向同一个存储区域，因此，下面的比较通常不会成立：

Integer a = 1000;
Integer b = 1000;
if (a == b) ........

  然而，Java实现却有可能让它成立。如果将经常出现的值包装到同一个对象中，这种比较久有可能成立。这种不确定的结果并不是我们所希望的。解决这个问题的办法是在两个包装器对象比较时调用 equals 方法。

自动装箱规范要求 boolean、byte、char ≤ 127，介于 -128 ~ 127 之间的 short 和 int 被包装到固定的对象中。例如，如果在前面的列子中将 a 和 b 初始化为100，对它们进行比较的结果一定成立。

package Wrapper;

public class WrapperDemo {

    public static void main(String[] args) {
        
        Integer a = 1000;
        Integer b = 1000;
        Boolean result1 = a == b;
            
        Integer c = 127;
        Integer d = 127;
        Boolean result2 = c == d;
        
        System.out.println("a == b ? " + result1);
        System.out.println("c == d ? " + result2);
    }

}

运行程序输出：

a == b ? false
c == d ? true

关于自动装箱还有几点需要说明。

• 由于包装器类引用可以为 null，所以自动装箱有可能抛出一个NullPointerException异常：

Integer n = null;
System.out.println(2 * n); //Throws NullPointerException

• 如果在一个条件表达式中混合使用 Integer 和 Double 类型，Integer 值就会自动拆箱，提升为 double，再装箱为 Double：

Integer n = 1;
Double x = 2.0;
System.out.println(true ？n : x); //Prints 1.0

• 装箱和拆箱是编译器认可的，而不是虚拟机。编译器在生成类的字节码时，插入必要的方法调用。虚拟机只是执行这些字节码。

• 可以将某些基本方法放置在包装器中，例如，将一个数字字符串转换成数值。

int x = Integer.parseInt(s); //s为数字字符串，型如"123456789"。

  这里与 Integer 对象没有任何关系，parseInt 是一个静态方法，Integer 只是用来放置这个方法而已。

包装类常用API（以 Integer 为例）

• int intValue ()
  以 int 的形式返回 Integer 对象的值（在 Number 类中覆盖了 intValue 方法）。

• static String toString (int i)
  以一个新 String 对象的形式返回给定数值 i 的十进制表示。

• static String toString (int i, int radix)
  返回数值 i 的基于给定 radix 参数进制的表示。

• static int parseInt (String s)
  static int parseInt (String s, int radix)
  返回字符串 s 表示的整型数值，给定字符串表示的是十进制的整数（第一种方法）。或者是 radix 参数进制的整数（第二种方法）。

• static Integer valueOf (String s)
  static Integer valueOf (String s, int radix)
  返回用 s 表示的整型数值进行初始化后的一个新 Integer 对象，给定字符串表示的是十进制的整数（第一种方法），或者是 radix 参数进制的整数（第二种方法）。

• Number parse (String s)
  返回数字值，假设给定的 String 表示了一个数值。