Java中的自动装箱与拆箱

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-05-31 05:26 225阅读 0赞

这是关于Java中自动装箱与拆箱的一段代码：

public class BoxingTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            Integer a = 1;
            Integer b = 2;
            Integer c = 3;
            Integer d = 3;
            Integer e = 321;
            Integer f = 321;
            Long g = 3L;
            System.out.println(c == d); //true
            System.out.println(e == f); //false
            System.out.println(c == (a + b)); //true
            System.out.println(c.equals(a + b)); //true
            System.out.println(g == (a + b)); //true
            System.out.println(g.equals(a + b)); //false
        }
    }

代码注释是实际执行结果，注意：Java的自动装箱（valueOf方法）与拆箱（intValue方法，以Integer类型为例）是Java源码编译期间发生的动作，是JDK1.5之后编译器提供的一种**语法糖**，以Integer类型为例，我们看下Java源码中装箱与拆箱的源码实现：

装箱代码，注意IntegerCache的存在：

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

拆箱代码：

>     public int intValue() {
>         return value;
>     }

为了更好的理解上面的执行结果，我们可以先看下编译完的**class**文件，再重新反编译后的代码是怎么样的：

public class BoxingTest
    {
      public static void main(String[] args)
      {
        Integer a = Integer.valueOf(1);
        Integer b = Integer.valueOf(2);
        Integer c = Integer.valueOf(3);
        Integer d = Integer.valueOf(3);
        Integer e = Integer.valueOf(321);
        Integer f = Integer.valueOf(321);
        Long g = Long.valueOf(3L);
        System.out.println(c == d); 
        System.out.println(e == f); 
        System.out.println(c.intValue() == a.intValue() + b.intValue());
        System.out.println(c.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())));
        System.out.println(g.longValue() == a.intValue() + b.intValue());
        System.out.println(g.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())));
      }
    }

我们简单分析下上面的代码，为了方便理解，蓝色代码是Java编译器编译后的代码，我们可以看下源码经过编译器的装箱、拆箱操作变成了什么样子：

*  **System.out.println(c == d)**=>** ****System.out.println(c == d)****：****类型一致，不涉及装箱与拆箱，变量c、d保存于线程私有栈中，c和d是保存的是一个地址引用，指向内存堆中的某个地址，对于值在【-128，127】Integer类型，由于IntegerCache.cache\[\]的存在，所以c、d指向的是堆中同一个地址，故执行结果为true**

*  **System.out.println(e == f)** **=> ****System.out.println(e == f)****: ** **类型一致，不涉及装箱与拆箱操作，判定规则参照上面的分析，因为321不在【-128，127】内，故e和f指向的是内存堆中两个不同的地址，故执行结果为false**

*  **System.out.println(c == (a + b))** **=> ****System.out.println(c.intValue() == a.intValue() + b.intValue())****：****通过反编译字节码我们可以看到，这里涉及了包装类型的拆箱操作，只有基础类型才可以进行加法操作，实际比较的是存于Java私有线程栈中两个int类型的数值比较，执行结果为true**

*  **System.out.println(c.equals(a + b))** **=> ****System.out.println(c.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())))****：****这里涉及了先拆箱，然后再装箱的操作，a+b先执行拆箱操作，然后再对结果执行装箱操作，最后执行equals方法，我们看下Integer类中equals方法的定义如下，很明显，执行结果为true**

>     public boolean equals(Object obj) {
>         if (obj instanceof Integer) {
>             return value == ((Integer)obj).intValue();
>         }
>         return false;
>     }

*  **System.out.println(g == (a + b))** **=> ****System.out.println(g.longValue() == a.intValue() + b.intValue())****：****类型不一致，拆箱操作，g和a、b分别执行了拆箱操作，然后比较结果，执行结果为true**

*  **System.out.println(g.equals(a + b))**** => ****System.out.println(g.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())))****：****与第四条规则一致，先拆箱执行加法操作，然后加法结果执行装箱操作，最后执行Long类型的equals方法，Long中equals方法定义如下，故执行结果为false**

>     public boolean equals(Object obj) {
>         if (obj instanceof Long) {
>             return value == ((Long)obj).longValue();
>         }
>         return false;
>     }

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集合中只能包含对象，不能包含基础数据类型，如果将基础数据类型的数据添加到集合操作，JVM（JDK1.5之后）会自动进行装箱操作，将基础数据类型封装为对应的封装类

![OOP_WrapperClass.png][]

图片链接：[https://www.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/J5c\_Collection.html][https_www.ntu.edu.sg_home_ehchua_programming_java_J5c_Collection.html]

[OOP_WrapperClass.png]: http://111.231.81.246/_uploads/files/OOP_WrapperClass.png
[https_www.ntu.edu.sg_home_ehchua_programming_java_J5c_Collection.html]: https://www.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/J5c_Collection.html