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Java自动装箱与拆箱

2019-11-14 09:23:13
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来源:转载
供稿:网友

1.前言

最近在看关于优化的知识,看到关于装箱与拆箱的效率问题,故整理了一下关于此的知识点

2.概念

什么是自动装箱和拆箱

自动装箱就是java自动将原始类型值转换成对应的对象,比如将int的变量转换成Integer对象,这个过程叫做装箱,反之将Integer对象转换成int类型值,这个过程叫做拆箱。因为这里的装箱和拆箱是自动进行的非人为转换,所以就称作为自动装箱和拆箱。原始类型byte,short,char,int,long,float,double和boolean对应的封装类为Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Double,Boolean。

何时发生自动装箱和拆箱

自动装箱和拆箱在Java中很常见,比如我们有一个方法,接受一个对象类型的参数,如果我们传递一个原始类型值,那么Java会自动讲这个原始类型值转换成与之对应的对象。最经典的一个场景就是当我们向ArrayList这样的容器中增加原始类型数据时或者是创建一个参数化的类,比如下面的ThreadLocal。

ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();intList.add(1); //autoboxing - PRimitive to objectintList.add(2); //autoboxingThreadLocal<Integer> intLocal = new ThreadLocal<Integer>();intLocal.set(4); //autoboxingint number = intList.get(0); // unboxingint local = intLocal.get(); // unboxing in Java

由上可知,装箱是java内部自动完成,众所周知对于java的重载是以入参格式来判断,而不依赖于返回值;当发生重载时,到底会不会发生自动装箱,下面将举例说明

public class Test { public void test(int num){ System.out.println("int"); } public void test(Integer num){ System.out.println("Integer"); } public static void main(String[] args) { Test test = new Test(); Integer c = 12; int d = 34; test.test(c); test.test(d); }}

结果:

Integerint

由上可知,当出现这种情况时,不会发生自动装箱操作。

3.注意事项

3.1.null问题

有拆箱操作时一定要特别注意封装类对象是否为null

代码:

Integer a = null;int b = a;

结果:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at com.molly.test.Test.main(Test.java:30) at sun.reflect.NativeMethodaccessorImpl.invoke0(Native Method) at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498) at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:147)

这两行代码是完全合法的,完全能够通过编译的,但是在运行时,就会抛出空指针异常。其中,a为Integer类型的对象,它当然可以指向null。但在第二行时,就会对a进行拆箱,也就是对一个null对象执行intValue()方法,当然会抛出空指针异常。

3.2.等于问题

”==“可以用于原始值进行比较,也可以用于对象进行比较,当用于对象与对象之间比较时,比较的不是对象代表的值,而是检查两个对象是否是同一对象,这个比较过程中没有自动装箱发生。进行对象值比较不应该使用”==“,而应该使用对象对应的equals方法 实例:

Integer a = 1233;int b = 1233;System.out.println(a == b);

上面例子中a是对象类型,而b是基本类型,大家都知道对象类型是地址,而基本类型是值,是不相等的,但是由于引用了intValue()方法发生了自动拆箱操作,所以输出结果是true;

Integer a = 1233;Integer b = 1233;System.out.println(a == b);

可能大家都会认为上面的代码输出应该是true,实际却是false ,这是因为 a和b的初始化都发生了自动拆箱操作。但是处于节省内存的考虑,JVM会缓存-128到127的Integer对象。但是这个时候a、b已经超出范围,a和b实际上不是同一个对象。所以使用”==“比较返回false。那么如何a、b比较相等呢,在int的取值范围(-2的31次方到2的31次方-1)可以用: System.out.println(a.intValue() == b.intValue());来进行Integer之间比较

3.3.Integer.parseInt与Integer.valueOf比较

在对字符串转化为整型比较时,也要注意自动拆箱问题 例如:

String a = "23";String b = "23";System.out.println(Integer.valueOf(a) == Integer.valueOf(b));

结合3.2.中的描述不能看出上面输出true 但是当不再-128到127范围内,则输出为false这是因为 valueOf(String s )也是Integer类的静态方法,它的作用是将形参 s 转化为Integer对象,那么如何比较转化的输出为true,可用parseInt(String s ),它是类Integer的静态方法,它的作用就是将形参 s 转化为int.也可以这样输出:

System.out.println(Integer.parseInt(a) == Integer.parseInt(b));

或者

System.out.println(Integer.valueOf(a).intValue() == Integer.valueOf(b).intValue());

或者

System.out.println(Integer.parseInt(a) == Integer.valueOf(b));

或者

System.out.println(a.equals(b));

4.备注

因为自动装箱会隐式地创建对象,像前面提到的那样,如果在一个循环体中,会创建无用的中间对象,这样会增加GC压力,拉低程序的性能。所以在写循环时一定要注意代码,避免引入不必要的自动装箱操作。

5.String 的比较问题

看一下下面的两个实例

public class Test { public static void main(String[] args) { String a = "ab"; String b = "a"; b +="b"; System.out.println(a == b); String c = "ab"; String d = "a" +"b"; System.out.println(c == d); String e = new String("ab"); System.out.println(c == e); }}

可能大家认为String是对象类型,那么三个输出都是false,实际上却不是,这里不得不说一下,字符串常量池的概念

当代码中出现字面量形式创建字符串对象时,JVM首先会对这个字面量进行检查,如果字符串常量池中存在相同内容的字符串对象的引用,则将这个引用返回,否则新的字符串对象被创建,然后将这个引用放入字符串常量池,并返回该引用。

由于b是一个String变量,编译期无法确定b的值,故不会优化为一个字符串。即使我们知道b的值,但JVM认为它是个变量,变量的值只能在运行期才能确定,故不会优化。运行期字符串的+连接符相当于new,故该行代码在Heap中创建了一个内容为“计算机软件”的String对象,并返回该对象的引用,所以第一个打印是false,而第二个中d直接指向c的地址,所以打印是true,当我们使用了new来构造字符串对象的时候,不管字符串常量池中有没有相同内容的对象的引用,新的字符串对象都会创建,所以第三个打印是false


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