深入理解Java自动装箱拆箱机制（Autoboxing and unboxing）

我就是我 2022-05-28 04:39 122阅读 0赞

本文转自：[https://blog.csdn.net/u013309870/article/details/70229983][https_blog.csdn.net_u013309870_article_details_70229983]

## 1.自动装箱与拆箱的定义 ##

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。

Java中的数据类型分为两类：一类是基本数据类型，另一类是引用数据类型。如下图：

![这里写图片描述][SouthEast]

由上可知Java中的基本数据类型有八种分别是：int（4字节） byte（1字节） short（2字节） long（8字节） float （4字节） double（8字节） char（2字节） boolean（1byte）基本数据类型不是对象，不能使用对象的方法。将基本数据类型转换为对象就是自动装箱的过程。下面是基本数据类型与封装器类之间对应的关系。

<table style="text-align:center;color:rgb(69,69,69);font-family:'-apple-system', 'SF UI Text', Arial, 'PingFang SC', 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft YaHei', 'WenQuanYi Micro Hei', sans-serif, SimHei, SimSun;font-size:16px;background-color:rgb(255,255,255);"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="vertical-align:middle;">简单类型</th> 
   <th style="vertical-align:middle;">二进制位数</th> 
   <th style="vertical-align:middle;">封装器类</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">int</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">32</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Integer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">byte</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">8</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Byte</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">long</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">64</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">float</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">32</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">double</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">64</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">char</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">16</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Character</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">boolean</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">1</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Boolean</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 自动装箱 ##

先看下面这段代码：

public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            int a=3;
            //定义一个基本数据类型的变量a赋值3
            Integer b=a;
            //b是Integer 类定义的对象，直接用int 类型的a赋值 
            System.out.println(b);
            //打印结果为3
        }

*  上面的代码中 `Integer b=a;` 非常的奇怪，一个对象怎么赋值成了基本数据类型的变量，其实这就是自动装箱的过程，上面程序在执行`Integer b=a;`的时候调用了Integer.valueOf ( int i ) 方法，\`Integer b=a; 这段代码等同于：Integer b=Integer.valueOf ( a ) 。下面是对 Integer.valueOf ( int i ) 方法简化后的源码：

public static Integer valueOf(int i) {       
            if (i >= -128 && i <= 127)
                return IntegerCache.cache[i + 127];
                //如果i的值大于-128小于127则返回一个缓冲区中的一个Integer对象
            return new Integer(i);
            //否则返回 new 一个Integer 对象
        }

*  可以看到Integer.valueOf ( a )其实是返回了一个Integer的对象。因此由于自动装箱的存在Integer b=a 这段代码是没有毛病的。其实更简化的来写可以这样：Integer b=3，同样这段代码等价于：Integer b=Integer.valueOf (3 ) 。

## 自动拆箱 ##

先看下面的这段代码：

public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
    
            Integer b=new Integer(3);
            //b为Integer的对象
            int a=b;
            //a为一个int的基本数据类型
            System.out.println(a);
            //打印输出3。
        }

*  上面的代码：int a=b,很奇怪，怎么把一个对象赋给了一个基本类型呢？其实 int a=b,这段代码等价于：int a=b.intValue(),来看看inValue()方法到底是什么，下面是源码：

public int intValue() {
            return value;
        }

*  这个方法很简单嘛，就是返回了value值，然而value又是什么，继续找到了一个代码：

public Integer(int value) {
            this.value = value;
        }

*  原来value，就是定义 Integer b=new Integer(3) ; 赋的值。所以上面的代码其实是这样的：

public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
    
            Integer b=new Integer(3);
            //b为Integer的对象
            int a=b.intValue();
            //其中b.intValue()返回实例化b时构造函数new Integer(3);赋的值3。
            System.out.println(a);
            //打印输出3。
        }

## 相关题目 ##

自动装箱和拆箱已经解决了，看看下面的代码输出什么：

public static void main(String[] args) {        
            //1
            Integer a=new Integer(123);
            Integer b=new Integer(123);
            System.out.println(a==b);//输出 false
    
            //2 
            Integer c=123;
            Integer d=123;  
            System.out.println(c==d);//输出 true
    
            //3
            Integer e=129;
            Integer f=129;
            System.out.println(e==f);//输出 false
            //4
            int g=59;
            Integer h=new Integer(59);
            System.out.println(g==h);//输出 true
        }

上面的三段代码：代码1 输出为 true 还是比较好理解的：如下图：

![这里写图片描述][SouthEast 1]

a，b是栈中对象的引用分别指向堆中两个不同的对象，而 a==b 这条语句就是判断 a , b在堆中指向的对象是不是同一个，因此 代码1输出false。

然而代码2中的输出为什么会是true呢？由上面的自动装箱知道

Integer c=123;
        Integer d=123;

不也是生成了两个对象 c 和 d 吗？ 为什么输出结果却为true。这个其实跟自动装箱有关，再来看一下自动装箱的源代码：

上面的这段代码中：IntegerCache.cache\[i + 127\]; 又是什么？下面是简化后的源码：

private static class IntegerCache {
    
            static final Integer cache[];
            //定义一个Integer类型的数组且数组不可变
            static {  
            //利用静态代码块对数组进行初始化。 
                cache = new Integer[256];
                int j = -128;
                for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                    cache[k] = new Integer(j++);
            }
    
      //cache[]原来是一个Integer 类型的数组（也可以称为常量池），value 从-128到127，
        public static Integer valueOf(int i) {   
            if (i >=-128 && i <= 127)        
                return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
                //如果装箱时值在-128到127之间，之间返回常量池中的已经初始化后的Integer对象。
            return new Integer(i);
            //否则返回一个新的对象。
        }
    }

由上面的代码很好理解，原来IntegerCache 类在初始化的时候，生成了一个大小为 256 的integer 类型的常量池，并且integer.val 的值从-128-127，当我们运行 Integer c=a ;时，如果 -128<=a<=127时，不会再生成新的integer对象，直接从常量池中找到对应的已经初始化后的对象。当 a<-128||a>127时会生成一个新的对象。因此不难理解代码2为什么会输出true了。因为 c 和 d指向的是同一个对象，并不是生成了两个不同对象。同样不难理解代码3为什么会输出 false 。但是代码4中明明g指向的是栈中的变量，而h指向的是堆中的对象，为什么 g==h 是true，这就是自动拆箱，g==h 这代码执行时其实是：g==h.IntValue(），而h.IntValue()=59,所以两边其实是两个 int 在比较。

## 总结 ##

上面讲解了int基本类型的自动装箱和拆箱，其实int byte short long float double char boolean 这些基本类型的自动装箱和拆箱过程都是差不多的。

简单一句话：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。

[https_blog.csdn.net_u013309870_article_details_70229983]: https://blog.csdn.net/u013309870/article/details/70229983
[SouthEast]: /images/20220528/63bd2f4a20d94e40b390647a459eb3f3.png
[SouthEast 1]: /images/20220528/0377c9c9b81e44c483878d3755464081.png