怎么理解Java包裝類

這篇文章主要介紹“怎么理解Java包裝類”，在日常操作中，相信很多人在怎么理解Java包裝類問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”怎么理解Java包裝類”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

一、包裝類介紹

1. 為什么需要包裝類?

我們知道 Java 語言是一個面向對象的編程語言，但是 Java  中的基本數據類型卻不是面向對象的，但是我們在實際使用中經常需要將基本數據類型轉換成對象，便于操作，比如，集合的操作中，這時，我們就需要將基本類型數據轉化成對象，所以就出現了包裝類。

2. 包裝類是什么呢?

包裝類，顧名思義就是將什么經過包裝的類，那么是將什么包裝起來的呢，顯然這里是將基本類型包裝起來的類。包裝類的作用就是將基本類型轉成對象，將基本類型作為對象來處理。

Java 中我們知道，基本數據類型有8個，所以對應的包裝類也是8個，包裝類就是基本類型名稱首字母大寫。但Integer 和 Character  例外，它們顯示全稱，如下面表格所示：

二、包裝類的繼承關系

通過閱讀 Java8 的 API 官方文檔或者看源代碼我們可以得知8個包裝類的繼承關系如下：

通過以上的繼承關系圖，我們其實可以這樣記憶，包裝類里面有6個與數字相關的都是繼承自 Number 類，而其余兩個不是與數字相關的都是默認繼承 Object  類。通過看 API 官方文檔，我們還可以得知這8個包裝類都實現了Serializable , Comparable 接口。比如下圖的 Integer 類

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {}

三、包裝類的使用方法(基本操作)

接下來關于包裝類的講解我就講Integer包裝類，其他的都依此類推，用法和操作都是差不多的，只是名字不一樣而已。

1. 包裝類的構造方法

8個包裝類都有帶自己對應類型參數的構造方法，其中8個包裝類中除了Character還有構造方法重載，參數是String類型的。

Integer one = new Integer(666); Integer two = new Integer("666");

2. 包裝類的自動拆裝箱

在了解自動拆裝箱之前，我們得先知道什么是拆箱和裝箱。其實拆裝箱主要應對基本類型與包裝類型的相互轉換問題。

• 裝箱：將基本類型轉換成包裝類型的過程叫做裝箱。

• 拆箱：將包裝類型轉換成基本類型的過程叫做拆箱。

其實，在 JDK1.5 版本之前，是沒有自動拆裝箱的，開發人員要手動進行裝拆箱：

//手動裝箱，也就是將基本類型10轉換為引用類型 Integer integer = new Integer(10); //或者 Integer integer1 = Integer.valueOf(10);  //手動拆箱，也就是將引用類型轉換為基本類型 int num = integer.intValue();

而在在 JDK1.5 版本之后，為了減少開發人員的工作，提供了自動裝箱與自動拆箱的功能。實現了自動拆箱和自動裝箱，如下方代碼所示：

//自動裝箱 Integer one = 1; //自動拆箱 int two = one + 10;

其實以上兩種方式本質上是一樣得，只不過一個是自動實現了，一個是手動實現了。至于自動拆裝箱具體怎么實現的我這里不做深入研究。

四、包裝類的緩存機制

我們首先來看看以下代碼，例1：

public static void main(String[] args) {   Integer i1 = 100;   Integer i2 = 100;   Integer i3 = new Integer(100);   Integer i4 = new Integer(100);   System.out.println(i1 == i2);//true   System.out.println(i1 == i3);//false   System.out.println(i3 == i4);//false   System.out.println(i1.equals(i2));//true   System.out.println(i1.equals(i3));//true   System.out.println(i3.equals(i4));//true }

當我們修改了值為200的時候，例2：

public static void main(String[] args) {   Integer i1 = 200;   Integer i2 = 200;   Integer i3 = new Integer(200);   Integer i4 = new Integer(200);   System.out.println(i1 == i2);//false   System.out.println(i1 == i3);//false   System.out.println(i3 == i4);//false   System.out.println(i1.equals(i2));//true   System.out.println(i1.equals(i3));//true   System.out.println(i3.equals(i4));//true }

通過上面兩端代碼，我們發現修改了值，第5行代碼的執行結果竟然發生了改變，為什么呢?首先，我們需要明確第1行和第2行代碼實際上是實現了自動裝箱的過程，也就是自動實現了  Integer.valueOf 方法，其次，==比較的是地址，而 equals 比較的是值(這里的 eauals  重寫了，所以比較的是具體的值)，所以顯然最后五行代碼的執行結果沒有什么疑惑的。既然==比較的是地址，例1的第5行代碼為什么會是true呢，這就需要我們去了解包裝類的緩存機制。

其實看Integer類的源碼我們可以發現在第780行有一個私有的靜態內部類，如下：

private static class IntegerCache {     static final int low = -128;     static final int high;     static final Integer cache[];      static {         // high value may be configured by property         int h = 127;         String integerCacheHighPropValue =             sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");         if (integerCacheHighPropValue != null) {             try {                 int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);                 i = Math.max(i, 127);                 // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE                 h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);             } catch( NumberFormatException nfe) {                 // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.             }         }         hhigh = h;          cache = new Integer[(high - low) + 1];         int j = low;         for(int k = 0; k < cache.length; k++)             cache[k] = new Integer(j++);          // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)         assert IntegerCache.high >= 127;     }      private IntegerCache() {} }

我們知道，靜態的內部類是在整個 Integer 加載的時候就已經加載完成了，以上代碼初始化了一個 Integer 類型的叫 cache  的數組，取值范圍是[-128,  127]。緩存機制的作用就是提前實例化相應范圍數值的包裝類對象，只要創建處于緩存范圍的對象，就使用已實例好的對象。從而避免重復創建多個相同的包裝類對象，提高了使用效率。如果我們用的對象范圍在[-128,  127]之內，就直接去靜態區找對應的對象，如果用的對象的范圍超過了這個范圍，會幫我們創建一個新的 Integer 對象，其實下面的源代碼就是這個意思：

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

所以 例1 代碼里，i1 和i2 是100，值的范圍在[-128, 127]，所以直接區靜態區找，所以i1和i2指向的地址是同一個，所以  i1==i2;而在例2的代碼里，i1 和i2 是200，值的范圍不在在[-128,  127]，所以分別創建了一個新的對象，放在了堆內存里，各自指向了不同的地址，所以地址都不同了，自然 i1 不等于 i2。

通過分析源碼我們可以發現，只有 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策略。  使用緩存策略是因為，緩存的這些對象都是經常使用到的(如字符、-128至127之間的數字)，防止每次自動裝箱都創建一次對象的實例。

五、包裝類和基本數據類型的區別

(1) 默認值不同

包裝類的默認值是null，而基本數據類型是對應的默認值(比如整型默認值是0，浮點型默認值是0.0)

(2) 存儲區域不同

基本數據類型是把值保存在棧內存里，包裝類是把對象放在堆中，然后通過對象的引用來調用他們

(3) 傳遞方式不同

基本數據類型變量空間里面存儲的是值，傳遞的也是值，一個改變，另外一個不變，而包裝類屬于引用數據類型，變量空間存儲的是地址(引用)，傳遞的也是引用，一個變，另外一個跟著變。

到此，關于“怎么理解Java包裝類”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！