自動裝箱和拆箱從Java 1.5開始引入,目的是將原始類型值轉自動地轉換成對應的對象。自動裝箱與拆箱的機制可以讓我們在Java的變量賦值或者是方法調用等情況下使用原始類型或者對象類型更加簡單直接。
什麼是自動裝箱與拆箱
自動裝箱就是Java自動將原始類型值轉換成對應的對象,比如將int的變量轉換成Integer對象,這個過程叫做裝箱,反之將Integer對象轉換成int類型值,這個過程叫做拆箱。因爲這裏的裝箱和拆箱是自動進行的非人爲轉換,所以就稱作爲自動裝箱和拆箱。原始類型byte,short,char,int,long,float,double和boolean對應的封裝類爲Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Double,Boolean。
- 自動裝箱時編譯器調用valueOf將原始類型值轉換成對象,同時自動拆箱時,編譯器通過調用類似intValue(),doubleValue()這類的方法將對象轉換成原始類型值。
- 自動裝箱是將boolean值轉換成Boolean對象,byte值轉換成Byte對象,char轉換成Character對象,float值轉換成Float對象,int轉換成Integer,long轉換成Long,short轉換成Short,自動拆箱則是相反的操作。
自動裝箱的弊端
自動裝箱有一個問題,那就是在一個循環中進行自動裝箱操作的情況,如下面的例子就會創建多餘的對象,影響程序的性能。
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Integer
sum = 0 ; for ( int
i= 1000 ;
i< 5000 ;
i++){ sum+=i; } |
上面的代碼sum+=i
可以看成sum
= sum + i
,但是+
這個操作符不適用於Integer對象,首先sum進行自動拆箱操作,進行數值相加操作,最後發生自動裝箱操作轉換成Integer對象。其內部變化如下
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sum
= sum.intValue() + i; Integer
sum = new
Integer(result); |
由於我們這裏聲明的sum爲Integer類型,在上面的循環中會創建將近4000個無用的Integer對象,在這樣龐大的循環中,會降低程序的性能並且加重了垃圾回收的工作量。因此在我們編程時,需要注意到這一點,正確地聲明變量類型,避免因爲自動裝箱引起的性能問題。
要注意的事項
自動裝箱和拆箱可以使代碼變得簡潔,但是其也存在一些問題和極端情況下的問題,以下幾點需要我們加強注意。
對象相等比較
這是一個比較容易出錯的地方,”==“可以用於原始值進行比較,也可以用於對象進行比較,當用於對象與對象之間比較時,比較的不是對象代表的值,而是檢查兩個對象是否是同一對象,這個比較過程中沒有自動裝箱發生。進行對象值比較不應該使用”==“,而應該使用對象對應的equals方法。看一個能說明問題的例子。
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public
class
AutoboxingTest { public
static
void
main(String args[]) { //
Example 1: == comparison pure primitive – no autoboxing int
i1 = 1 ; int
i2 = 1 ; System.out.println( "i1==i2
: "
+ (i1 == i2)); //
true //
Example 2: equality operator mixing object and primitive Integer
num1 = 1 ;
//
autoboxing int
num2 = 1 ; System.out.println( "num1
== num2 : "
+ (num1 == num2)); //
true //
Example 3: special case - arises due to autoboxing in Java Integer
obj1 = 1 ;
//
autoboxing will call Integer.valueOf() Integer
obj2 = 1 ;
//
same call to Integer.valueOf() will return same //
cached Object System.out.println( "obj1
== obj2 : "
+ (obj1 == obj2)); //
true //
Example 4: equality operator - pure object comparison Integer
one = new
Integer( 1 );
//
no autoboxing Integer
anotherOne = new
Integer( 1 ); System.out.println( "one
== anotherOne : "
+ (one == anotherOne)); //
false } } Output: i1==i2
: true num1
== num2 : true obj1
== obj2 : true one
== anotherOne : false |
值得注意的是第三個小例子,這是一種極端情況。obj1和obj2的初始化都發生了自動裝箱操作。但是處於節省內存的考慮,JVM會緩存-128到127的Integer對象。因爲obj1和obj2實際上是同一個對象。所以使用”==“比較返回true。
緩存的對象
這個問題就是我們上面提到的極端情況,在Java中,會對-128到127的Integer對象進行緩存,當創建新的Integer對象時,如果符合這個這個範圍,並且已有存在的相同值的對象,則返回這個對象,否則創建新的Integer對象。
生成無用對象增加GC壓力
因爲自動裝箱會隱式地創建對象,像前面提到的那樣,如果在一個循環體中,會創建無用的中間對象,這樣會增加GC壓力,拉低程序的性能。所以在寫循環時一定要注意代碼,避免引入不必要的自動裝箱操作。