基本数据类型及其包装类（二）

上篇文章我们简单介绍了包装的相关基本概念，并简单分析了 Integer 类中的几个核心的方法源码，但是有关自动拆装箱的概念限于篇幅并没能完成介绍，本篇还将分析几种常见的包装类面试题，深入理解一下我们的包装类设计。

自动拆装箱

所谓「拆箱」就是指，包装类型转换为基本类型的过程，而所谓的「装箱」则是基本类型到包装类型的过程。例如：

public static void main(String[] args){
    int age = 21;
    Integer integer = new Integer(age);    //装箱
    int num = integer.intValue();          //拆箱
}

自从 jdk1.5 以后，引入了自动拆装箱的概念，上述代码可以简化成如下代码：

public static void main(String[] args){
    int age = 21;
    Integer integer = age;              //自动装箱
    int num = integer;                  //自动拆箱
}

是不是感觉简便了很多，但是实际上在 JVM 层面是没有变化的，这都是编译器做的「假象」。

只是编译器允许你这样书写代码了，其实编译成字节码指令的时候，编译器还是会调用相应的拆装箱方法的。

可以看到，拆装箱是需要方法调用的，也就是需要栈帧的入栈出栈的，直白点说，就是耗资源，所以我们的程序中应当尽量避免大量的「拆装箱」操作。

面试题

面试题一：

public static void main(String[] args){
    Integer i1 = 100;
    Integer i2 = 100;
    Integer i3 = 200;
    Integer i4 = 200;

    System.out.println(i1==i2);
    System.out.println(i3==i4);
}

如果之前没了解过 Integer 内部源码的人想必会对输出的结果「百思不得其解」。

输出结果为：

true
false

如果你认真看完了我的两篇文章，这个问题应该不难解释。

直接将整型数值赋值给 Integer 实例将发生装箱操作，也就是调用 valueOf 方法，而这个方法我们分析过，会首先检查一下 100 是否在缓存池是否缓存了，当然 IntegerCache 会默认缓存 [-128,127] 之间的 Integer 实例，所以这里会直接从缓存池中取出引用赋值给变量 i1 。

同理 i2 也会从缓存池中取引用，并且两者的引用的是同一个堆对象，所以才会输出 「true」。

而第二个输出「false」也是很好理解的，因为 200 不再缓存池缓存的范围内，所以每次调用 valueOf 方法都会新建一个不同的 Integer 实例。

面试题二：

public static void main(String[] args){
    Double i1 = 100.0;
    Double i2 = 100.0;
    Double i3 = 200.0;
    Double i4 = 200.0;

    System.out.println(i1==i2);
    System.out.println(i3==i4);
}

很多人会认为这段代码的输出结果会和上题一样，但是其实不然：

false
false

那是因为 Double 这个包装类并没有缓存池的概念，也就是说它会为每一个 double 型数值包装一个新的 Double 实例。正如它的 valueOf 方法：

public static Double valueOf(double d) {
    return new Double(d);
}

这里可能有人会疑问了，为什么 Integer 用缓存池提升效率，而 Double 却弃之不用呢？

其实也很简单，你会发现 IntegerCache 是用 Integer 数组缓存了某个区间的所有数值对应的 Integer 实例，那么请问给定一个区间 [-128.0,127.0]，你能确定之中有多少个 double 数值吗？

因为任意一个区间，哪怕再小的区间都对应的无穷尽的 double 小数，所以无法进行缓存。

同样的问题也适用于 Float。

面试题三：

public static void main(String[] args){
    Boolean i1 = false;
    Boolean i2 = false;
    Boolean i3 = true;
    Boolean i4 = true;

    System.out.println(i1==i2);
    System.out.println(i3==i4);
}

输出结果：

true
true

Boolean 的 valueOf 方法是这样的：

public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);

public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

public static Boolean valueOf(boolean b) {
    return (b ? TRUE : FALSE);
}

显然，结果相信不再需要多做解释了。

最后需要提一下的是，八种包装类中有以下五种是支持「缓存池」的。

• Integer：对应的缓存池类型为 IntegerCache
• Byte：对应的缓存池类型为 ByteCache
• Short：对应的额缓存池类型为 ShortCache
• Long：对应的额缓存池类型为 LongCache
• Character：对应的缓存池类型为 CharacterCache

其实 Boolean 的实现比较特殊，因为它只有两种取值可能，其实也能够算作支持缓存功能的。

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