詳解Java 自動裝箱與拆箱的實作原理
釋出于 2020-7-4|
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本篇文章主要介紹了詳解Java 自動裝箱與拆箱的實作原理，小妖覺得挺不錯的，現在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟随小妖過來看看吧
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。下面例子是自動裝箱和拆箱帶來的疑惑
```java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
test();
}
public static void test() {
int i = 40;
int i0 = 40;
Integer i1 = 40;
Integer i2 = 40;
Integer i3 = 0;
Integer i4 = new Integer(40);
Integer i5 = new Integer(40);
Integer i6 = new Integer(0);
Double d1=1.0;
Double d2=1.0;
System.out.println("i=i0\t" + (i == i0));
System.out.println("i1=i2\t" + (i1 == i2));
System.out.println("i1=i2+i3\t" + (i1 == i2 + i3));
System.out.println("i4=i5\t" + (i4 == i5));
System.out.println("i4=i5+i6\t" + (i4 == i5 + i6));
System.out.println("d1=d2\t" + (d1==d2));
System.out.println();
}
}
```
請看下面的輸出結果跟你預期的一樣嗎？輸出的結果：
i=i0 true
i1=i2 true
i1=i2+i3 true
i4=i5 false
i4=i5+i6 true
d1=d2 false
為什麼會這樣？帶着疑問繼續往下看。自動裝箱和拆箱的原理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。明白自動裝箱和拆箱的原理後，我們帶着上面的疑問進行分析下Integer的自動裝箱的實作源碼。如下：
```java
public static Integer valueOf(int i) {
//判斷i是否在-128和127之間，如果不在此範圍，則從IntegerCache中擷取包裝類的執行個體。否則new一個新執行個體
if (i >= IntegerCache.low && i = 127;
}
private IntegerCache() {}
}
```
Integer i1 = 40; 自動裝箱，相當于調用了Integer.valueOf(40);方法。
首先判斷i值是否在-128和127之間，如果在-128和127之間則直接從IntegerCache.cache緩存中擷取指定數字的包裝類；不存在則new出一個新的包裝類。
IntegerCache内部實作了一個Integer的靜态常量數組，在類加載的時候，執行static靜态塊進行初始化-128到127之間的Integer對象，存放到cache數組中。cache屬于常量，存放在java的方法區中。
接着看下面是java8種基本類型的自動裝箱代碼實作。如下：
```java
//boolean原生類型自動裝箱成Boolean
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return (b ? TRUE : FALSE);
}
//byte原生類型自動裝箱成Byte
public static Byte valueOf(byte b) {
final int offset = 128;
return ByteCache.cache[(int)b + offset];
}
//byte原生類型自動裝箱成Byte
public static Short valueOf(short s) {
final int offset = 128;
int sAsInt = s;
if (sAsInt >= -128 && sAsInt = IntegerCache.low && i = -128 && l 通過分析源碼發現，隻有double和float的自動裝箱代碼沒有使用緩存，每次都是new 新的對象，其它的6種基本類型都使用了緩存政策。
使用緩存政策是因為，緩存的這些對象都是經常使用到的(如字元、-128至127之間的數字)，防止每次自動裝箱都建立一此對象的執行個體。
而double、float是浮點型的，沒有特别的熱的(經常使用到的)資料的，緩存效果沒有其它幾種類型使用效率高。下面在看下裝箱和拆箱問題解惑。
```java
//1、這個沒解釋的就是true
System.out.println("i=i0\t" + (i == i0)); //true
//2、int值隻要在-128和127之間的自動裝箱對象都從緩存中擷取的，是以為true
System.out.println("i1=i2\t" + (i1 == i2)); //true
//3、涉及到數字的計算，就必須先拆箱成int再做加法運算，是以不管他們的值是否在-128和127之間，隻要數字一樣就為true
System.out.println("i1=i2+i3\t" + (i1 == i2 + i3));//true
//比較的是對象記憶體位址，是以為false
System.out.println("i4=i5\t" + (i4 == i5)); //false
//5、同第3條解釋，拆箱做加法運算，對比的是數字，是以為true
System.out.println("i4=i5+i6\t" + (i4 == i5 + i6));//true
//double的裝箱操作沒有使用緩存，每次都是new Double，是以false
System.out.println("d1=d2\t" + (d1==d2));//false
```