【转】深入剖析Java中的装箱和拆箱

深入剖析Java中的装箱和拆箱

　　自动装箱和拆箱问题是Java中一个老生常谈的问题了，今天我们就来一些看一下装箱和拆箱中的若干问题。本文先讲述装箱和拆箱最基本的东西，再来看一下面试笔试中经常遇到的与装箱、拆箱相关的问题。

　　以下是本文的目录大纲：

　　一.什么是装箱？什么是拆箱？

　　二.装箱和拆箱是如何实现的

　　三.面试中相关的问题

一.什么是装箱？什么是拆箱？

　　在前面的文章中提到，Java为每种基本数据类型都提供了对应的包装器类型，至于为什么会为每种基本数据类型提供包装器类型在此不进行阐述，有兴趣的朋友可以查阅相关资料。在Java SE5之前，如果要生成一个数值为10的Integer对象，必须这样进行：

Integer i = new Integer(10);

　　而在从Java SE5开始就提供了自动装箱的特性，如果要生成一个数值为10的Integer对象，只需要这样就可以了：

Integer i = 10;

　　这个过程中会自动根据数值创建对应的 Integer对象，这就是装箱。

　　那什么是拆箱呢？顾名思义，跟装箱对应，就是自动将包装器类型转换为基本数据类型：

Integer i = 10;  //装箱
int n = i;   //拆箱

　　简单一点说，装箱就是自动将基本数据类型转换为包装器类型；拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型。

　　下表是基本数据类型对应的包装器类型：

int（4字节）	Integer
byte（1字节）	Byte
short（2字节）	Short
long（8字节）	Long
float（4字节）	Float
double（8字节）	Double
char（2字节）	Character
boolean（未定）	Boolean

二.装箱和拆箱是如何实现的

　　上一小节了解装箱的基本概念之后，这一小节来了解一下装箱和拆箱是如何实现的。

　　我们就以Interger类为例，下面看一段代码：

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		
		Integer i = 10;
		int n = i;
	}
}

　　反编译class文件之后得到如下内容：

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　　从反编译得到的字节码内容可以看出，在装箱的时候自动调用的是Integer的valueOf(int)方法。而在拆箱的时候自动调用的是Integer的intValue方法。

　　其他的也类似，比如Double、Character，不相信的朋友可以自己手动尝试一下。

　　因此可以用一句话总结装箱和拆箱的实现过程：

　　装箱过程是通过调用包装器的valueOf方法实现的，而拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue方法实现的。（xxx代表对应的基本数据类型）。

三.面试中相关的问题

　　虽然大多数人对装箱和拆箱的概念都清楚，但是在面试和笔试中遇到了与装箱和拆箱的问题却不一定会答得上来。下面列举一些常见的与装箱/拆箱有关的面试题。

1.下面这段代码的输出结果是什么？

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);
		System.out.println(i3==i4);
	}
}

　　也许有些朋友会说都会输出false，或者也有朋友会说都会输出true。但是事实上输出结果是：

true
false

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　　为什么会出现这样的结果？输出结果表明i1和i2指向的是同一个对象，而i3和i4指向的是不同的对象。此时只需一看源码便知究竟，下面这段代码是Integer的valueOf方法的具体实现：

public static Integer valueOf(int i) {
        if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + 128];
        else
            return new Integer(i);
    }

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　　而其中IntegerCache类的实现为：

 private static class IntegerCache {
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            final int low = -128;

            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                // Use Long.decode here to avoid invoking methods that
                // require Integer's autoboxing cache to be initialized
                int i = Long.decode(integerCacheHighPropValue).intValue();
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - -low);
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
        }

        private IntegerCache() {}
    }

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