一、簡介
1、什麼是自動裝箱和拆箱
自動裝箱和拆箱是Java語言中的一種特性。當我們需要将基本資料類型（如int、char等）轉化為對應的包裝類型（如Integer、Character等）時，自動裝箱會自動将基本資料類型轉化為對應的包裝類型。相反地，當我們需要将包裝類型轉化為對應的基本資料類型時，自動拆箱會自動将包裝類型轉化為對應的基本資料類型。這種自動轉化的特性使得Java程式設計更加友善和簡便。
2、為什麼需要自動裝箱和拆箱
在Java語言中，基本資料類型和包裝類型之間是不能直接互相指派的，需要通過類型轉換實作。而使用自動裝箱和拆箱則可以省去手動轉換的麻煩，直接将基本資料類型和對應的包裝類型互相轉換。這樣可以使程式設計更加友善、簡潔和易讀，也提高了代碼的可讀性和易維護性。此外，在某些情況下，自動裝箱和拆箱還可以避免一些潛在的錯誤。例如，在使用泛型類型時，自動裝箱和拆箱可以避免類型轉換錯誤，提高代碼的安全性。
二、自動裝箱
基本資料類型可以通過自動裝箱或手動裝箱轉換為對應的包裝類型，例如：
1、自動裝箱
int num = 10;
Integer integer = num; // 自動裝箱 2、手動裝箱
int num = 10;
Integer integer = Integer.valueOf(num); // 手動裝箱 注意：如果基本資料類型的值為null，則不能自動或手動轉換為對應的包裝類型。
int num = null; // 編譯錯誤：基本類型錯誤
Integer integer = null; // 正常編譯：包裝類型可為空 在使用自動裝箱時，Java虛拟機會自動将基本資料類型封裝為對應的包裝類型對象，而在使用手動裝箱時，需要使用包裝類型的valueOf方法進行封裝，這兩種方法最終都會傳回對應的包裝類型對象。
三、自動拆箱
包裝類型可以通過自動拆箱或手動拆箱轉換為對應的基本資料類型，例如：
1、自動拆箱
Integer integer = 10;
int num = integer; // 自動拆箱 2、手動拆箱
Integer integer = Integer.valueOf(10);
int num = integer.intValue(); // 手動拆箱 注意：如果包裝類型的值為null，則不能自動或手動轉換為對應的基本資料類型。此時會抛出空指針異常（NullPointerException）。
Integer integer = null;
int num = integer; // 抛出空指針異常 在使用自動拆箱時，Java虛拟機會自動擷取包裝類型對象的值，并且将其轉換為對應的基本資料類型，而在使用手動拆箱時，需要使用包裝類型的xxxValue方法擷取其對應的基本資料類型值，這兩種方法最終都會傳回對應的基本資料類型值。
四、自動裝箱和拆箱的實作方式
1、編譯器插入方法調用
自動裝箱和拆箱的實作方式是通過Java編譯器進行代碼轉換的。編譯器在遇到需要自動裝箱或自動拆箱的情況時，會自動插入一些方法調用來完成轉換。
具體來說，當需要自動裝箱時，編譯器會在代碼中插入調用valueOf方法的代碼，将基本類型值轉換為對應的包裝類型對象，例如：
int i = 10;
Integer j = i; // 自動裝箱
// 編譯器會轉換為以下代碼
Integer j = Integer.valueOf(i); 當需要自動拆箱時，編譯器會在代碼中插入調用xxxValue方法的代碼，将包裝類型對象轉換為基本類型值，例如：
Integer i = 10;
int j = i; // 自動拆箱
// 編譯器會轉換為以下代碼
int j = i.intValue(); 這種轉換過程對于開發人員是透明的，Java程式設計人員隻需要編寫自然的代碼，Java編譯器會在編譯階段自動完成轉換操作。
2、性能開銷的問題
自動裝箱和自動拆箱雖然帶來了友善，但是也帶來了性能開銷問題。由于轉換過程需要調用方法，而方法調用是有一定的時間和空間開銷的，通過自動裝箱和自動拆箱帶來的性能開銷主要有以下兩個方面：
- 對象建立開銷：自動裝箱過程會建立一個新的對象來存儲基本類型值，而每個對象都需要記憶體配置設定和垃圾回收。這樣就會帶來一定的時間和空間開銷。
- 方法調用開銷：自動裝箱和自動拆箱過程需要調用方法來完成轉換，方法調用通常需要進行一些尋址和棧操作，這些操作也會帶來時間和空間上的開銷。
是以，在一些性能要求較高的場景下，應該盡量避免使用自動裝箱和自動拆箱，而應該直接使用基本類型。同時，如果需要進行裝箱操作，可以考慮使用靜态工廠方法來建立對象，這樣可以避免每次建立新對象帶來的性能開銷。
五、最佳實踐
1、手動進行裝箱和拆箱操作
手動進行裝箱和拆箱操作可以避免自動裝箱和拆箱所帶來的性能開銷，但需要在代碼中顯式地進行類型轉換。以下是手動進行裝箱和拆箱操作的示例代碼：
手動裝箱：
int i = 10;
Integer integer = Integer.valueOf(i); 手動拆箱：
Integer integer = 10;
int i = integer.intValue(); 需要注意的是，在手動進行類型轉換時，我們需要確定不會發生空指針異常或類型轉換異常。如果不确定對象是否為null，我們需要進行空判斷；如果不确定類型是否相容，我們需要進行類型判斷和轉換。
為了提高程式的可讀性和可維護性，我們可以使用命名靜态工廠方法來進行裝箱操作，如下所示：
public class MyInteger {
private final int value;
public MyInteger(int value) {
this.value = value;
}
public int intValue() {
return value;
}
public static MyInteger valueOf(int value) {
return new MyInteger(value);
}
} 使用MyInteger類進行手動裝箱：
int i = 10;
MyInteger myInteger = MyInteger.valueOf(i); 這樣可以使代碼更加簡潔和易讀。
2、考慮性能問題
手動進行裝箱和拆箱操作的性能比自動進行裝箱和拆箱操作要更優秀，因為自動裝箱和拆箱操作會在運作時産生一些額外的開銷。
手動裝箱操作可以避免用于自動裝箱操作的堆對象的建立，進而減少了垃圾回收的負載。而手動拆箱操作可以避免用于自動拆箱操作的對象的建立和銷毀，進而避免了額外的性能開銷。
是以，當我們需要進行性能敏感的操作時，手動進行裝箱和拆箱操作是比較理想的選擇。但需要注意的是，在性能與代碼可讀性之間做出權衡是非常重要的，因為手動進行裝箱和拆箱操作可能會使代碼更加複雜和難以了解。
六、總結
自動裝箱和拆箱友善了程式員的編碼，但同時也引入了額外的性能開銷，因為每次進行自動裝箱或拆箱操作都需要建立或銷毀對象。是以，在編寫需要高性能的代碼時，使用基本資料類型而非封裝類型可能更為适合。
同時，需要注意自動裝箱和拆箱可能會産生空指針異常和類型轉換異常等問題，在使用時需要謹慎。在需要使用封裝類型的某些方法，如List的排序方法時，可以考慮手動進行裝箱和拆箱操作，以提高程式性能。
![【JAVA】談談拆箱與裝箱[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)