裝箱 相當(dāng)于將double包裝成Double;
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拆箱,就是跟裝箱的方向相反,將Double這樣的引用類型的對象重新簡化為double;
jdk1.5以后, 可自動(dòng)進(jìn)行的裝箱和拆箱的操作,比較方便;
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摘自effective java (第五條,避免創(chuàng)建不必要的對象)
考慮下面的程序,它計(jì)算所有int正值的和,為此,程序必須使用long算法,代碼如下:
[java] view plaincopy
public static void main(String[] args) {
Long sum =0L;
for(long i =0;iInteger.MAX_VALUE;i++){
sum+=i;
}
System.out.println(sum);
}
這段代碼算出的答案是正確的,但是比實(shí)際情況要更慢一些,只因?yàn)榇蝈e(cuò)了一個(gè)字符。變量sum被聲明為Long而不是long,意味著程序構(gòu)造了大約2的31次方個(gè)多余的Long實(shí)例(大約每次往sum中增加long時(shí)候構(gòu)造一個(gè)實(shí)例)。將sum從Long改為long后,代碼的運(yùn)行時(shí)間在我的電腦上從43秒減少到6.8秒。結(jié)論很明顯:要優(yōu)先使用基本類型而不是裝箱基本類型,要當(dāng)心無意識的自動(dòng)裝箱。
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1.如果你是用Integer i=0;和Integer j=0;這個(gè)時(shí)候就是自動(dòng)拆箱,把對象i和j自動(dòng)拆成對應(yīng)的基礎(chǔ)類型即int型。int是原生類型, while(i=j i=j i!=j)語句中i=j和i=j滿足,但是i!=j不滿足,因?yàn)樵愋椭衖==j。所以整個(gè)while語句不成立,當(dāng)然也就不輸出"0000"了
2.但是用Integer i=new Integer(0);Integer j=new Integer(0);的話,i和j是定義的對象,雖然對象的值都是0,但是這兩個(gè)對象對應(yīng)內(nèi)存中不同的引用地方,因此 i!=j成立,整個(gè)while語句也就成立,也就會不斷的輸出"0000"了。
詳解Java的自動(dòng)裝箱與拆箱(Autoboxing and unboxing)
一、什么是自動(dòng)裝箱拆箱?
很簡單,下面兩句代碼就可以看到裝箱和拆箱過程
//自動(dòng)裝箱
Integer?total?=?99;
//自定拆箱
int?totalprim?=?total;
簡單一點(diǎn)說,裝箱就是自動(dòng)將基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為包裝器類型;拆箱就是自動(dòng)將包裝器類型轉(zhuǎn)換為基本數(shù)據(jù)類型。
下面我們來看看需要裝箱拆箱的類型有哪些:
這個(gè)過程是自動(dòng)執(zhí)行的,那么我們需要看看它的執(zhí)行過程:
public?class?Main?{
public?static?void?main(String[]?args)?{
//自動(dòng)裝箱
Integer?total?=?99;
//自定拆箱
int?totalprim?=?total;
}
}
反編譯class文件之后得到如下內(nèi)容:
javap?-c?StringTest
Integer total = 99;?
執(zhí)行上面那句代碼的時(shí)候,系統(tǒng)為我們執(zhí)行了:?
Integer total = Integer.valueOf(99);
int totalprim = total;?
執(zhí)行上面那句代碼的時(shí)候,系統(tǒng)為我們執(zhí)行了:?
int totalprim = total.intValue();
我們現(xiàn)在就以Integer為例,來分析一下它的源碼:?
1、首先來看看Integer.valueOf函數(shù)
public?static?Integer?valueOf(int?i)?{
return??i?=?128?||?i??-128???new?Integer(i)?:?SMALL_VALUES[i?+?128];
}
它會首先判斷i的大?。喝绻鹖小于-128或者大于等于128,就創(chuàng)建一個(gè)Integer對象,否則執(zhí)行SMALL_VALUES[i + 128]。
首先我們來看看Integer的構(gòu)造函數(shù):
private?final?int?value;
public?Integer(int?value)?{
this.value?=?value;
}
public?Integer(String?string)?throws?NumberFormatException?{
this(parseInt(string));
}
它里面定義了一個(gè)value變量,創(chuàng)建一個(gè)Integer對象,就會給這個(gè)變量初始化。第二個(gè)傳入的是一個(gè)String變量,它會先把它轉(zhuǎn)換成一個(gè)int值,然后進(jìn)行初始化。
下面看看SMALL_VALUES[i + 128]是什么東西:
private?static?final?Integer[]?SMALL_VALUES?=?new?Integer[256];
它是一個(gè)靜態(tài)的Integer數(shù)組對象,也就是說最終valueOf返回的都是一個(gè)Integer對象。
所以我們這里可以總結(jié)一點(diǎn):裝箱的過程會創(chuàng)建對應(yīng)的對象,這個(gè)會消耗內(nèi)存,所以裝箱的過程會增加內(nèi)存的消耗,影響性能。
2、接著看看intValue函數(shù)
@Override
public?int?intValue()?{
return?value;
}
這個(gè)很簡單,直接返回value值即可。
二、相關(guān)問題?
上面我們看到在Integer的構(gòu)造函數(shù)中,它分兩種情況:?
1、i = 128 || i -128 ===== new Integer(i)?
2、i 128 i = -128 ===== SMALL_VALUES[i + 128]
private?static?final?Integer[]?SMALL_VALUES?=?new?Integer[256];
SMALL_VALUES本來已經(jīng)被創(chuàng)建好,也就是說在i = 128 || i -128是會創(chuàng)建不同的對象,在i 128 i = -128會根據(jù)i的值返回已經(jīng)創(chuàng)建好的指定的對象。
說這些可能還不是很明白,下面我們來舉個(gè)例子吧:
public?class?Main?{????public?static?void?main(String[]?args)?{
Integer?i1?=?100;
Integer?i2?=?100;
Integer?i3?=?200;
Integer?i4?=?200;
System.out.println(i1==i2);??//true
System.out.println(i3==i4);??//false
}
}
代碼的后面,我們可以看到它們的執(zhí)行結(jié)果是不一樣的,為什么,在看看我們上面的說明。?
1、i1和i2會進(jìn)行自動(dòng)裝箱,執(zhí)行了valueOf函數(shù),它們的值在(-128,128]這個(gè)范圍內(nèi),它們會拿到SMALL_VALUES數(shù)組里面的同一個(gè)對象SMALL_VALUES[228],它們引用到了同一個(gè)Integer對象,所以它們肯定是相等的。
2、i3和i4也會進(jìn)行自動(dòng)裝箱,執(zhí)行了valueOf函數(shù),它們的值大于128,所以會執(zhí)行new Integer(200),也就是說它們會分別創(chuàng)建兩個(gè)不同的對象,所以它們肯定不等。
下面我們來看看另外一個(gè)例子:
public?class?Main?{????public?static?void?main(String[]?args)?{
Double?i1?=?100.0;
Double?i2?=?100.0;
Double?i3?=?200.0;
Double?i4?=?200.0;
System.out.println(i1==i2);?//false
System.out.println(i3==i4);?//false
}
}
看看上面的執(zhí)行結(jié)果,跟Integer不一樣,這樣也不必奇怪,因?yàn)樗鼈兊膙alueOf實(shí)現(xiàn)不一樣,結(jié)果肯定不一樣,那為什么它們不統(tǒng)一一下呢??
這個(gè)很好理解,因?yàn)閷τ贗nteger,在(-128,128]之間只有固定的256個(gè)值,所以為了避免多次創(chuàng)建對象,我們事先就創(chuàng)建好一個(gè)大小為256的Integer數(shù)組SMALL_VALUES,所以如果值在這個(gè)范圍內(nèi),就可以直接返回我們事先創(chuàng)建好的對象就可以了。
但是對于Double類型來說,我們就不能這樣做,因?yàn)樗谶@個(gè)范圍內(nèi)個(gè)數(shù)是無限的。?
總結(jié)一句就是:在某個(gè)范圍內(nèi)的整型數(shù)值的個(gè)數(shù)是有限的,而浮點(diǎn)數(shù)卻不是。
所以在Double里面的做法很直接,就是直接創(chuàng)建一個(gè)對象,所以每次創(chuàng)建的對象都不一樣。
public?static?Double?valueOf(double?d)?{
return?new?Double(d);
}
下面我們進(jìn)行一個(gè)歸類:?
Integer派別:Integer、Short、Byte、Character、Long這幾個(gè)類的valueOf方法的實(shí)現(xiàn)是類似的。?
Double派別:Double、Float的valueOf方法的實(shí)現(xiàn)是類似的。每次都返回不同的對象。
下面對Integer派別進(jìn)行一個(gè)總結(jié),如下圖:
下面我們來看看另外一種情況:
public?class?Main?{????public?static?void?main(String[]?args)?{
Boolean?i1?=?false;
Boolean?i2?=?false;
Boolean?i3?=?true;
Boolean?i4?=?true;
System.out.println(i1==i2);//true
System.out.println(i3==i4);//true
}
}
可以看到返回的都是true,也就是它們執(zhí)行valueOf返回的都是相同的對象。
public?static?Boolean?valueOf(boolean?b)?{
return?b???Boolean.TRUE?:?Boolean.FALSE;
}
可以看到它并沒有創(chuàng)建對象,因?yàn)樵趦?nèi)部已經(jīng)提前創(chuàng)建好兩個(gè)對象,因?yàn)樗挥袃煞N情況,這樣也是為了避免重復(fù)創(chuàng)建太多的對象。
public?static?final?Boolean?TRUE?=?new?Boolean(true);
public?static?final?Boolean?FALSE?=?new?Boolean(false);
上面把幾種情況都介紹到了,下面來進(jìn)一步討論其他情況。
Integer?num1?=?400;??
int?num2?=?400;??
System.out.println(num1?==?num2);?//true
說明num1 == num2進(jìn)行了拆箱操作
Integer?num1?=?100;??
int?num2?=?100;??
System.out.println(num1.equals(num2));??//true
我們先來看看equals源碼:
@Override
public?boolean?equals(Object?o)?{
return?(o?instanceof?Integer)??(((Integer)?o).value?==?value);
}
我們指定equal比較的是內(nèi)容本身,并且我們也可以看到equal的參數(shù)是一個(gè)Object對象,我們傳入的是一個(gè)int類型,所以首先會進(jìn)行裝箱,然后比較,之所以返回true,是由于它比較的是對象里面的value值。
Integer?num1?=?100;??
int?num2?=?100;??
Long?num3?=?200l;??
System.out.println(num1?+?num2);??//200
System.out.println(num3?==?(num1?+?num2));??//true
System.out.println(num3.equals(num1?+?num2));??//false
1、當(dāng)一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型與封裝類進(jìn)行==、+、-、*、/運(yùn)算時(shí),會將封裝類進(jìn)行拆箱,對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行運(yùn)算。?
2、對于num3.equals(num1 + num2)為false的原因很簡單,我們還是根據(jù)代碼實(shí)現(xiàn)來說明:
@Override
public?boolean?equals(Object?o)?{
return?(o?instanceof?Long)??(((Long)?o).value?==?value);
}
它必須滿足兩個(gè)條件才為true:?
1、類型相同?
2、內(nèi)容相同?
上面返回false的原因就是類型不同。
Integer?num1?=?100;
Ingeger?num2?=?200;
Long?num3?=?300l;
System.out.println(num3?==?(num1?+?num2));?//true
我們來反編譯一些這個(gè)class文件:javap -c StringTest?
可以看到運(yùn)算的時(shí)候首先對num3進(jìn)行拆箱(執(zhí)行num3的longValue得到基礎(chǔ)類型為long的值300),然后對num1和mum2進(jìn)行拆箱(分別執(zhí)行了num1和num2的intValue得到基礎(chǔ)類型為int的值100和200),然后進(jìn)行相關(guān)的基礎(chǔ)運(yùn)算。
我們來對基礎(chǔ)類型進(jìn)行一個(gè)測試:
int?num1?=?100;
int?num2?=?200;
long?mum3?=?300;
System.out.println(num3?==?(num1?+?num2));?//true
上面就說明了為什么最上面會返回true.
所以,當(dāng) “==”運(yùn)算符的兩個(gè)操作數(shù)都是 包裝器類型的引用,則是比較指向的是否是同一個(gè)對象,而如果其中有一個(gè)操作數(shù)是表達(dá)式(即包含算術(shù)運(yùn)算)則比較的是數(shù)值(即會觸發(fā)自動(dòng)拆箱的過程)。
通過上面的分析我們需要知道兩點(diǎn):?
1、什么時(shí)候會引發(fā)裝箱和拆箱?
2、裝箱操作會創(chuàng)建對象,頻繁的裝箱操作會消耗許多內(nèi)存,影響性能,所以可以避免裝箱的時(shí)候應(yīng)該盡量避免。
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