java中基本数据类型和其包装类的关系

2018-12-18 本文已影响27人唐T唐X

我们都知道，java中有8种基本数据类型，分别为：

整数类型：byte、short、int、long
浮点数类型：float、double
字符类型：char
布尔类型：boolean

对于这8种基本数据类型，他们又有各自对应的包装类，分别为：

整数类型：Byte、Short、Integer、Long
浮点数类型：Float、Double
字符类型：Character
布尔类型：Boolean

（*注：这些类都在java.lang包中）

那么问题来了，基本数据类型和它们的包装类的关系是什么呢？我们一起使用int和Integer来看下。
代码如下：

1   public static void main(String args[]) {
2       int a = 100;
3       int b = 100;
4       Integer c = 100;
5       Integer d = new Integer(100);
6       Integer e = 150;
7       Integer f = 150;
8       Integer g = 100;
9
10      System.out.println(a == b); //true
11      System.out.println(b == c); //true
12      System.out.println(a == d); //true
13      System.out.println(c == d); //false
14      System.out.println(e == f); //false
15      System.out.println(c == g); //true
16  }

这个程序运行完的结果是：

true
true
true
false
false
true

现在我们就借着这段代码来讲解下基本数据类型int和它的包装类Integer的关系。（虽然是废话，但是还是强调一句，int与integer最大的区别就是int是基本的数据类型，integer是它的包装类）

第10行结果说明：

第2行和第3行的a和b分别是一个指向int类型的引用，编译器先处理int a = 100。首先它会在java虚拟机栈中创建一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为100的地址，没找到，就开辟一个存放100这个字面值的地址，然后将a指向100的地址。接着处理int b = 100；在创建完b的引用变量后，由于在栈中已经有100这个字面值，便将b直接指向100的地址。这样，就出现了a与b同时均指向100这个字面值的情况。反映到结果上，就是a==b为true

第11行结果说明：

第4行的integer对象c可以直接通过int赋值，我们把这个过程称之为自动装箱（JVM通过包装器的Integer.valueOf方法实现），而b是一个指向int类型的引用。在进行b==c的比较前，integer对象先进行了自动拆箱变为了基本数据类型（JVM通过调用包装器的 intValue方法实现），然后进行比较。后续动作同第9行结果中过程。

"=="运算符其实比较的就是两边操作数的引用的地址是否一样；再简单点理解，如果"=="运算符的两个操作数都是包装器类型的引用，则是比较引用指向的是否是同一个对象（内存地址）；而如果其中有一个操作数是基本数据类型或表达式（即包含算术运算），则比较的是数值（因为会触发自动拆箱的过程，同样的字面值在栈中对应的都是相同地址）
装箱：将基本数据类型转换为包装器类型（valueOf方法）
拆箱：将包装器类型转换为基本数据类型（xxxValue方法）

第12行结果说明：

同第10行结果说明，由于"=="的一方a是基本数据类型，另一方会触发自动拆箱，结果为true

第13行结果说明：

因为c和d都是对象，它们的区别是c触发自动装箱，d没有触发自动装箱。本行我们对比的就是c和d的对象地址是否相同，对于显式的new Integer()，JVM将直接在堆中分配新空间，所以c和d注定是不同地址的引用，结果为false

第14行结果说明：

简单点说，对于–128到127（默认是127）之间的值，Integer.valueOf(int i) 返回的是缓存的Integer对象（并不是新建对象）。因为-128到127这些数字是使用频率比较高的，就产生了一个整型常量池（方法区的一部分？这块儿留个坑，我觉得不是虚拟机栈），这些数字会存放在这里，有相同的数字则不会再次创建；对于其他值，执行Integer.valueOf(int i) 返回的是一个新建的 Integer对象。
*在网上看到的其他解读：在自动装箱时，把int变成Integer的时候，是有规则的，当你的int的值在-128-IntegerCache.high(127) 时，返回的不是一个新new出来的Integer对象，而是一个已经缓存在堆中的Integer对象，（我们可以这样理解，系统已经把-128到127之间的Integer缓存到一个Integer数组中去了，如果你要把一个int变成一个Integer对象，首先去缓存中找，找到的话直接返回引用给你就行了，不必再新new一个），如果不在-128-IntegerCache.high(127) 时会返回一个新new出来的Integer对象。

第15行结果说明：

为了验证下第14行所说，我们使用–128到127（默认是127）之间的值试下，c和g两个引用对应的都是常量池中的同一个值，结果为true