【java】java基本类型和包装类型的区别
迪丽瓦拉
2024-05-30 00:45:33
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文章目录

  • 简介
  • 1.包装类型可以为 null,而基本类型不可以
  • 2.包装类型可用于泛型,而基本类型不可以
  • 3.基本类型比包装类型更高效
  • 4.自动装箱和自动拆箱

简介

Java 的每个基本类型都对应了一个包装类型,比如说 int 的包装类型为 Integer,double 的包装类型为 Double。基本类型和包装类型的区别主要有以下 4 点

1.包装类型可以为 null,而基本类型不可以

它使得包装类型可以应用于 POJO 中,而基本类型则不行
POJO:简单无规则的 Java 对象,只有属性字段以及 setter 和 getter 方法,示例如下。

class Writer {private Integer age;private String name;public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

为什么 POJO 的属性必须要用包装类型?
《阿里巴巴 Java 开发手册》上有详细的说明

数据库的查询结果可能是 null,如果使用基本类型的话,因为要自动拆箱(将包装类型转为基本类型,比如说把 Integer 对象转换成 int
值),就会抛出 NullPointerException 的异常。

2.包装类型可用于泛型,而基本类型不可以

泛型不能使用基本类型,因为使用基本类型时会编译出错。

List list = new ArrayList<>();// 提示 Syntax error, insert "Dimensions" to complete ReferenceType
List list = new ArrayList<>();

3.基本类型比包装类型更高效

基本类型在栈中直接存储的具体数值,而包装类型则存储的是堆中的引用
在这里插入图片描述

相比较于基本类型而言,包装类型需要占用更多的内存空间。假如没有基本类型的话,对于数值这类经常使用到的数据来说,每次都要通过 new 一个包装类型就显得非常笨重。
两个包装类型的值可以相同,但却不相等

Integer chenmo = new Integer(10);
Integer wanger = new Integer(10);System.out.println(chenmo == wanger); // false
System.out.println(chenmo.equals(wanger )); // true

两个包装类型在使用“==”进行判断的时候,判断的是其指向的地址是否相等。将“==”操作符应用于包装类型比较的时候,其结果很可能会和预期的不符。

4.自动装箱和自动拆箱

有了基本类型和包装类型,肯定有些时候要在它们之间进行转换。
把基本类型转换成包装类型的过程叫做装箱。
反之,把包装类型转换成基本类型的过程叫做拆箱
在 Java SE5 之前,开发人员要手动进行装拆箱

Integer chenmo = new Integer(10);  // 手动装箱
int wanger = chenmo.intValue();  // 手动拆箱

Java SE5 为了减少开发人员的工作,提供了自动装箱与自动拆箱的功能

Integer chenmo  = 10;  // 自动装箱
int wanger = chenmo;     // 自动拆箱

等价于=>

Integer chenmo = Integer.valueOf(10);
int wanger = chenmo.intValue();

也就是说,自动装箱是通过Integer.valueOf()完成的;自动拆箱是通过 Integer.intValue() 完成的
特别注意:

当需要进行自动装箱时,如果数字在 -128 至 127 之间时,会直接使用缓存中的对象,而不是重新创建一个对象

// 1)基本类型和包装类型
int a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b);//true// 2)两个包装类型
Integer c = 100;
Integer d = 100;
System.out.println(c == d);//true// 3)
Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(c == d);//false

答案是什么呢?

第一段代码,基本类型和包装类型进行 == 比较,这时候 b 会自动拆箱,直接和 a 比较值,所以结果为 true。

第二段代码,两个包装类型都被赋值为了 100,这时候会进行自动装箱,那 == 的结果会是什么呢?

我们之前的结论是:将“==”操作符应用于包装类型比较的时候,其结果很可能会和预期的不符。那结果是 false?但这次的结果却是 true,是不是感觉很意外?

第三段代码,两个包装类型重新被赋值为了 200,这时候仍然会进行自动装箱,那 == 的结果会是什么呢?false

分析源码。
之前我们已经知道了,自动装箱是通过 Integer.valueOf() 完成的,那我们就来看看这个方法的源码吧。

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

难不成是 IntegerCache 在作怪?你猜对了!

private static class IntegerCache {static final int low = -128;static final int high;static final Integer cache[];static {// high value may be configured by propertyint h = 127;int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);i = Math.max(i, 127);h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);high = 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;}
}

大致瞟一下这段代码你就全明白了。-128 到 127 之间的数会从 IntegerCache 中取,然后比较,所以第二段代码(100 在这个范围之内)的结果是 true,而第三段代码(200 不在这个范围之内,所以 new 出来了两个 Integer 对象)的结果是 false。

看完上面的分析之后,我希望大家记住一点:当需要进行自动装箱时,如果数字在 -128 至 127 之间时,会直接使用缓存中的对象,而不是重新创建一个对象。

自动装拆箱是一个很好的功能,大大节省了我们开发人员的精力,但也会引发一些麻烦,比如下面这段代码,性能就很差。

long t1 = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;
for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE;i++) {sum += i;
}
long t2 = System.currentTimeMillis();        
System.out.println(t2-t1);

sum 由于被声明成了包装类型 Long 而不是基本类型 long,所以 sum += i 进行了大量的拆装箱操作(sum 先拆箱和 i 相加,然后再装箱赋值给 sum),导致这段代码运行完花费的时间足足有 2986 毫秒;如果把 sum 换成基本类型 long,时间就仅有 554 毫秒,完全不一个等量级。

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