詳解Java中的自動裝箱和自動拆箱

Java是一個近乎純潔的面向對象程式設計語言，但是為了程式設計的友善還是引入了基本資料類型，但是為了能夠将這些基本資料類型當成對象操作，Java為每一個基本資料類型都引入了對應的包裝類型(wrapper class)，int的包裝類就是Integer，從Java 5開始引入了自動裝箱/拆箱機制，使得二者可以互相轉換。

Java 為每個原始類型提供了包裝類型：

• 原始類型: boolean，char，byte，short，int，long，float，double
• 包裝類型：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，Float，Double

面試題中經常會有考察面試者對自動裝箱、拆箱是否掌握透徹,比如下面的題目：

class AutoUnboxingTest {

	public static void main(String[] args) {

		Integer a = new Integer(3);
		Integer b = 3; // 将3自動裝箱成Integer類型
		int c = 3;	
		
		System.out.println(a == b); // false 兩個引用沒有引用同一對象
		System.out.println(a == c); // true a自動拆箱成int類型再和c比較
	}
}
           

• a和b因為不是同一個對象，是以是false；
• a和c一個是Integer類，即Wrapper類型，另外一個是基本類型int，在比較時會把Integer強轉為int,對a和c的值進行比較，是以為true；

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    
        Integer f1 = 100,
                f2 = 100,
                f3 = 150,
                f4 = 150;
        System.out.println(f1==f2); //true
        System.out.println(f3 == f4); //false

    }
}
           

如果不明白就裡很容易認為兩個輸出要麼都是true要麼都是false。首先需要注意的是f1、f2、f3、f4四個變量都是Integer對象引用，是以下面的==運算比較的不是值而是引用。裝箱的本質是什麼呢?當我們給一個Integer對象賦一個int值的時候，會調用Integer類的靜态方法valueOf，如果看看valueOf的源代碼就知道發生了什麼。

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

IntegerCache是Integer的内部類，其代碼如下所示：

private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                    i = Math.max(i, 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            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;
        }

        private IntegerCache() {}
    }
           

簡單地說,當整型字面量的值在-128到127之間，那麼就不會new新的Integer對象，而是引用常量池中的Integer對象，是以上面f1 == f2的結果是true，f3 == f4的結果是false。

提醒：越是貌似簡單的面試題目裡面會越多的包含關于源碼的了解，需要面試者對源碼的掌握。