包装类

荒流2020年8月5日大约 4 分钟约 1320 字

Java提供的8种基本数据类型不支持面向对象的编程机制，因此，Java为它们提供了包装类(wrapper class)，为这8种基本数据类型分别定义了相应的引用类型。

基本数据类型	包装类
`byte`	`Byte`
`short`	`Short`
`int`	`Integer`
`long`	`Long`
`char`	`Character`
`float`	`Float`
`double`	`Double`
`boolean`	`Boolean`

包装类是不可变的，即一旦构造了包装器，就不允许更改包装在其中的值。同时，包装器类还是final的，因此不能派生它们的子类。

1. 自动装箱与自动拆箱

为了方便包装类的使用，JDK1.5 开始提供了自动装箱和自动拆箱的功能。

自动装箱：可以把一个基本类型变量直接赋给对应的包装类变量，或者赋给Object变量；
自动拆箱：与装箱相反，允许把包装类对象直接赋给一个对应的基本类型变量。

public class AutoBoxingUnboxing {
    public static void main(String[] args) {
        // 直接把一个基本类型变量赋给Integer对象
        Integer inObj = 5;
        // 直接把一个boolean类型变量赋给一个Object类型的变量
        Object boolObj = true;
        // 直接把一个Integer对象赋给int类型的变量
        int it = inObj;
        if (boolobj instanceof Boolean) {
            // 先把Object对象强制类型转换为Boolean类型，再赋给boolean变量
            boolean b = (Boolean)boolObj;
            System.out.println(b);
        }
    }
}

由于每个值分别包装在对象中，所以ArrayList<Integer>的效率远远低于int[]数组。

自动装箱规范要求boolean、byte、char不超过 127，介于 -128 和 127 之间的 short 和 int 被包装到固定的对象中。

最后强调一下，装箱和拆箱是编译器要做的工作，而不是虚拟机。

从字节码中可知，装箱过程是通过调用包装器的 valueOf 方法实现的，而拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue 方法实现的。

2. 包装类的比较

2.1 包装类实例与基本数值类型的比较

虽然包装类型的变量是引用数据类型，但包装类的实例可以与数值类型的值进行比较，这种比较是直接取出包装类实例所包装的数值来进行的。

Integer a = Integer.valueOf(6);
// 输出true
System.out.println(a > 5.0);

2.2 两个包装类实例之间的比较

注意，若两个包装类的实例进行比较，由于包装类的实例实际上是引用类型，因此只有两个包装类引用指向同一个对象时才会返回true

System.out.println(Integer.valueOf(128) == Integer.valueOf(128)); // false

2.3 特殊情况——缓存

特殊地, 由于java.lang.Integer源码中对-128~127的整数自动装箱为Integer实例，并放入一个cache数组缓存起来, 以下输出为 true

System.out.println(Integer.valueOf(127) == Integer.valueOf(127)); // true

2.4 包装类的静态方法`compare(Xxx val1, Xxx val2)`

Java还为所有的包装类提供了一个静态的compare(xxx val1, xxx val2)方法，可以用来比较两个基本类型值的大小，包括比较两个boolean类型值（此时true > false）

System.out.println(Boolean.compare(true, false));  //输出1
System.out.println(Boolean.compare(true, true));  //输出0
System.out.println(Boolean.compare(false, true));  //输出-1

3. 基本类型变量与字符串之间的转换

字符串类型的值->基本类型的值：

利用包装类提供的parseXxx(String s)静态方法（除Character外所有包装类都提供该方法）
利用包装类提供的valueOf(String s)静态方法

基本类型的值->字符串类型的值：

String类提供了多个重载valueOf()方法，用于将基本类型变量转换成字符串
将基本类型变量和""进行连接运算，系统会自动把基本类型变量转换成字符串

public class Primitive2String {
    public static void main(String[] args) {
        String intStr = "123";

        // 把一个特定字符串转换成int变量
        int it1 = Integer.parseInt(intStr);
        int it2 = Integer.valueOf(intStr);
        System.out.println(it2);
        String floatStr = "4.56";

        // 把一个特定字符串转换成float变量
        float ft1 = Float.parseFloat(floatStr);
        float ft2 = Float.valueOf(floatStr);
        System.out.println(ft2);

        // 把一个float变量转换成String变量
        String ftStr = String.valueOf(2.345f);
        System.out.println(ftStr);

        // 把一个double变量转换成String变量
        String dbStr = String.valueOf(3.344);
        System.out.println(dbStr);

        // 把一个boolean变量转换成String变量
        String boolStr = String.valueOf(true);
        System.out.println(boolStr.toUpperCase());
    }
}

4. Java8的增强

Java 8再次增强了包装类的功能，其中之一是支持无符号算术运算

为整型包装类Integer, Long提供的无符号运算支持：
- static String toUnsignedString(int/long i)
- static String toUnsignedString(int/long i, int radix)：radix指定进制
- static xxx parseUnsignedXxx(String s)：将字符串解析成无符号整数。
- static xxx parseUnsignedXxx(String s, int radix)
- static int compareUnsigned(xxx x, xxx y)：将x、y两个整数转换为无符号整数后比较大小。
  - 当调用类为Integer时，xxx代表int；
  - 当调用类为Long时，xxx代表long。
- static long divideUnsigned(long dividend, long divisor)：将x、y转换为无符号整数后计算它们相除的商。
- static long remainderUnsigned(long dividend, long divisor)：将x、y转换为无符号整数后计算它们相除的余数。
为Byte, Short提供了toUnsignedInt(xxx x), toUnsignedLong(yyy x)两个方法，用于将指定byte或short类型的变量或值转换成无符号的int或long值

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