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自動裝箱和拆箱從Java 1.5開始引入，目的是将原始類型值轉自動地轉換成對應的對象。自動裝箱與拆箱的機制可以讓我們在Java的變量指派或者是方法調用等情況下使用原始類型或者對象類型更加簡單直接。
如果你在Java1.5下進行過程式設計的話，你一定不會陌生這一點，你不能直接地向集合(Collections)中放入原始類型值，因為集合隻接收對象。通常這種情況下你的做法是，将這些原始類型的值轉換成對象，然後将這些轉換的對象放入集合中。使用Integer,Double,Boolean等這些類我們可以将原始類型值轉換成對應的對象，但是從某些程度可能使得代碼不是那麼簡潔精煉。為了讓代碼簡練，Java 1.5引入了具有在原始類型和對象類型自動轉換的裝箱和拆箱機制。但是自動裝箱和拆箱并非完美，在使用時需要有一些注意事項，如果沒有搞明白自動裝箱和拆箱，可能會引起難以察覺的bug。
本文将介紹，什麼是自動裝箱和拆箱，自動裝箱和拆箱發生在什麼時候，以及要注意的事項。
什麼是自動裝箱和拆箱
自動裝箱就是Java自動将原始類型值轉換成對應的對象，比如将int的變量轉換成Integer對象，這個過程叫做裝箱，反之将Integer對象轉換成int類型值，這個過程叫做拆箱。因為這裡的裝箱和拆箱是自動進行的非人為轉換，是以就稱作為自動裝箱和拆箱。原始類型byte,short,char,int,long,float,double和boolean對應的封裝類為Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Double,Boolean。
自動裝箱拆箱要點
自動裝箱時編譯器調用valueOf将原始類型值轉換成對象，同時自動拆箱時，編譯器通過調用類似intValue(),doubleValue()這類的方法将對象轉換成原始類型值。
自動裝箱是将boolean值轉換成Boolean對象，byte值轉換成Byte對象，char轉換成Character對象，float值轉換成Float對象，int轉換成Integer，long轉換成Long，short轉換成Short，自動拆箱則是相反的操作。
何時發生自動裝箱和拆箱
自動裝箱和拆箱在Java中很常見，比如我們有一個方法，接受一個對象類型的參數，如果我們傳遞一個原始類型值，那麼Java會自動講這個原始類型值轉換成與之對應的對象。最經典的一個場景就是當我們向ArrayList這樣的容器中增加原始類型資料時或者是建立一個參數化的類，比如下面的ThreadLocal。
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ArrayList intList = new ArrayList();
intList.add(1); //autoboxing - primitive to object
intList.add(2); //autoboxing
ThreadLocal intLocal = new ThreadLocal();
intLocal.set(4); //autoboxing
int number = intList.get(0); // unboxing
int local = intLocal.get(); // unboxing in Java
舉例說明
上面的部分我們介紹了自動裝箱和拆箱以及它們何時發生，我們知道了自動裝箱主要發生在兩種情況，一種是指派時，另一種是在方法調用的時候。為了更好地了解這兩種情況，我們舉例進行說明。
指派時
這是最常見的一種情況，在Java 1.5以前我們需要手動地進行轉換才行，而現在所有的轉換都是由編譯器來完成。
//before autoboxing
Integer iObject = Integer.valueOf(3);
Int iPrimitive = iObject.intValue()
//after java5
Integer iObject = 3; //autobxing - primitive to wrapper conversion
int iPrimitive = iObject; //unboxing - object to primitive conversion
方法調用時
這是另一個常用的情況，當我們在方法調用時，我們可以傳入原始資料值或者對象，同樣編譯器會幫我們進行轉換。
public static Integer show(Integer iParam){
System.out.println("autoboxing example - method invocation i: " + iParam);
return iParam;
}
//autoboxing and unboxing in method invocation
show(3); //autoboxing
int result = show(3); //unboxing because return type of method is Integer
show方法接受Integer對象作為參數，當調用show(3)時，會将int值轉換成對應的Integer對象，這就是所謂的自動裝箱，show方法傳回Integer對象，而int result = show(3);中result為int類型，是以這時候發生自動拆箱操作，将show方法的傳回的Integer對象轉換成int值。
自動裝箱的弊端
自動裝箱有一個問題，那就是在一個循環中進行自動裝箱操作的情況，如下面的例子就會建立多餘的對象，影響程式的性能。
Integer sum = 0;
for(int i=1000; i<5000; i++){
sum+=i;
上面的代碼sum+=i可以看成sum = sum + i，但是+這個操作符不适用于Integer對象，首先sum進行自動拆箱操作，進行數值相加操作，最後發生自動裝箱操作轉換成Integer對象。其内部變化如下
int result = sum.intValue() + i;
Integer sum = new Integer(result);
由于我們這裡聲明的sum為Integer類型，在上面的循環中會建立将近4000個無用的Integer對象，在這樣龐大的循環中，會降低程式的性能并且加重了垃圾回收的工作量。是以在我們程式設計時，需要注意到這一點，正确地聲明變量類型，避免因為自動裝箱引起的性能問題。
重載與自動裝箱
當重載遇上自動裝箱時，情況會比較有些複雜，可能會讓人産生有些困惑。在1.5之前，value(int)和value(Integer)是完全不相同的方法，開發者不會因為傳入是int還是Integer調用哪個方法困惑，但是由于自動裝箱和拆箱的引入，處理重載方法時稍微有點複雜。一個典型的例子就是ArrayList的remove方法，它有remove(index)和remove(Object)兩種重載，我們可能會有一點小小的困惑，其實這種困惑是可以驗證并解開的，通過下面的例子我們可以看到，當出現這種情況時，不會發生自動裝箱操作。
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public void test(int num){
System.out.println(“method with primitive argument”);
public void test(Integer num){
System.out.println(“method with wrapper argument”);
//calling overloaded method
AutoboxingTest autoTest = new AutoboxingTest();
int value = 3;
autoTest.test(value); //no autoboxing
Integer iValue = value;
autoTest.test(iValue); //no autoboxing
Output:
method with primitive argument
method with wrapper argument
要注意的事項
自動裝箱和拆箱可以使代碼變得簡潔,但是其也存在一些問題和極端情況下的問題，以下幾點需要我們加強注意。
對象相等比較
這是一個比較容易出錯的地方，”“可以用于原始值進行比較，也可以用于對象進行比較，當用于對象與對象之間比較時，比較的不是對象代表的值，而是檢查兩個對象是否是同一對象，這個比較過程中沒有自動裝箱發生。進行對象值比較不應該使用”“，而應該使用對象對應的equals方法。看一個能說明問題的例子。
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public class AutoboxingTest {
public static void main(String args[]) {
// Example 1: == comparison pure primitive – no autoboxing
int i1 = 1;
int i2 = 1;
System.out.println("i1==i2 : " + (i1 == i2)); // true
// Example 2: equality operator mixing object and primitive
Integer num1 = 1; // autoboxing
int num2 = 1;
System.out.println("num1 == num2 : " + (num1 == num2)); // true
// Example 3: special case - arises due to autoboxing in Java
Integer obj1 = 1; // autoboxing will call Integer.valueOf()
Integer obj2 = 1; // same call to Integer.valueOf() will return same
// cached Object
System.out.println("obj1 == obj2 : " + (obj1 == obj2)); // true
// Example 4: equality operator - pure object comparison
Integer one = new Integer(1); // no autoboxing
Integer anotherOne = new Integer(1);
System.out.println("one == anotherOne : " + (one == anotherOne)); // false
}
i1i2 : true
num1 == num2 : true
obj1 == obj2 : true
one == anotherOne : false
值得注意的是第三個小例子，這是一種極端情況。obj1和obj2的初始化都發生了自動裝箱操作。但是處于節省記憶體的考慮，JVM會緩存-128到127的Integer對象。因為obj1和obj2實際上是同一個對象。是以使用”“比較傳回true。
容易混亂的對象和原始資料值
另一個需要避免的問題就是混亂使用對象和原始資料值，一個具體的例子就是當我們在一個原始資料值與一個對象進行比較時，如果這個對象沒有進行初始化或者為Null，在自動拆箱過程中obj.xxxValue，會抛出NullPointerException,如下面的代碼
private static Integer count;
//NullPointerException on unboxing
if( count <= 0){
System.out.println(“Count is not started yet”);
緩存的對象
這個問題就是我們上面提到的極端情況，在Java中，會對-128到127的Integer對象進行緩存，當建立新的Integer對象時，如果符合這個這個範圍，并且已有存在的相同值的對象，則傳回這個對象，否則建立新的Integer對象。
在Java中另一個節省記憶體的例子就是字元串常量池,感興趣的同學可以了解一下。
生成無用對象增加GC壓力
因為自動裝箱會隐式地建立對象，像前面提到的那樣，如果在一個循環體中，會建立無用的中間對象，這樣會增加GC壓力，拉低程式的性能。是以在寫循環時一定要注意代碼，避免引入不必要的自動裝箱操作。
如想了解垃圾回收和記憶體優化，可以檢視本文Google IO：Android記憶體管理主題演講記錄
總的來說，自動裝箱和拆箱着實為開發者帶來了很大的友善，但是在使用時也是需要格外留意，避免引起出現文章提到的問題。
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