每章一點正能量：每當你想要放棄的時候，就想想是為了什么才一路堅持到現在。
前言
最近在回顧復習Java基礎中的一些知識點，發現了一些以前見過但是沒有留意卻特別有意思的知識特性，比如這次想分享的Java中一個常見的特性:自動裝箱與拆箱。這個知識點和特性其實在我們開發過程中經常會遇到。同時我們也會去使用一些基本數據類型或者是封裝數據類型，但是對於他們之間的一些轉換等特性可能不是特別清楚。也可能出現在我們的面試中。本章部分內容從源碼中解讀一些自動裝箱與拆箱的原理，以及會出現的一些陷阱已經性能等。如有錯誤還請大家及時指出~
問題：
- 基本數據類型與封裝數據類型有哪些區別？
- 什么是裝箱？什么是拆箱？
- 裝箱和拆箱都是如何實現的？
- 使用時需要注意哪些問題？
1.基礎知識回顧
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Java把內存划分成兩種：一種是棧內存，另一種是堆內存。
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int是基本類型，直接存數值；而 Integer是類，產生對象時用一個引用指向這個對象。
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封裝類位於java.lang包中。
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封裝類是引用傳遞而基本類型是值傳遞
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基本類型的變量和對象的引用變量都是在函數的棧內存中分配 ，而實際的對象是在存儲堆內存中
1.1 基本數據類型和封裝類型的區別
我們來看下他們之間有哪些區別：
八種基本數據類型分別是：byte、char、boolean、int、short、float、double、long;
對應的封裝類型分別是：Byte、Character、Boolean、Integer、Short、Float、Double、Long。
| 基本類型 | 封裝類型 | 字節長度 | 默認值 |
|---|---|---|---|
| boolean | Boolean | 1 | false |
| byte | Byte | 1 | 0 |
| char | Character | 2 | u0000 |
| short | Short | 2 | 0 |
| int | integer | 4 | 0 |
| long | Long | 8 | 0l或0L |
| float | Float | 4 | 0.0f或0.0F |
| double | Double | 8 | 0.0 |
2. "==" 和 "equal()" 方法
在鞏固了上面的基礎知識點之后，我們再來看下另外的一個知識點 "=="和"equal()" 這兩個判斷符在比較基本數據類型和封裝類型的時候會做的一些事情。
" == ":比較的是基本數據類型，比較的是它們的值
"equals()": 比較的是引用數據類型，根據不同的數據類型調用不同的equals方法。在特殊情況下可以重寫equals方法。
a==b並不能判斷a等於b，而是判斷是否為同一個Object。如果我們要判斷他們的值怎么做呢？用equal或者Objects.equals()(JDK1.7之后新加 的語法)
Objects.equals有什么好處呢？
如果用a.equals(b) 如果a是null 的話，還會拋出空指針異常。但是用Objects.equals就沒有問題。因此我們在使用引用類型的時候需要注意，當我們在賦值的時候，兩個變量都是引用同一個Object。
我們以 int與Integer 作為例子，看下"=="和"equal()"方法：
1）基本型和封裝類型進行"=="運算符的比較，封裝類型將會自動拆箱變為基本型后再進行比較，因此Integer(0)會自動拆箱為int類型再進行比較。
2）兩個Integer類型進行"=="比較，如果其值在-128至127，那么返回true，否則返回false, 這跟Integer.valueOf()的緩沖對象有關，后面會說。
3）兩個封裝類型進行equals()比較，首先equals()會比較類型，如果類型相同，則繼續比較值，如果值也相同，返回true。
4）基本型封裝類型調用equals(),但是參數是基本類型，這時候，先會進行自動裝箱，基本型轉換為其封裝類型，再進行3中的比較。
3.什么是裝箱和拆箱
基本數據(Primitive)類型的自動裝箱(autoboxing)、拆箱(unboxing)是自J2SE 5.0開始提供的功能。Java語言規范中說道：在許多情況下包裝與解包裝是由編譯器自行完成的（在這種情況下包裝稱為裝箱，解包裝稱為拆箱）。
通俗的理解：裝箱：基本類型轉換成封裝類型， 拆箱：封裝類型轉換成基本類型 這么一個過程。在上面有介紹八種基本類型和對應的封裝類型。下面以Integer與int之間的轉換作為理解：
3.1 自動裝箱（Autoboxing）
Integer a = 2; //Boxing
簡單的理解：將2裝在一個箱子里，這個箱子的類型是Integer 。箱子這里面裝的數值就是2，我們就完成了一次裝箱操作。並把a指向2這個箱子。
Integer b = new Integer(2);//Boxing
顯示裝箱。生成一個新的箱子 new Integer(); 並且這個箱子的值為2.而且讓b指向這個箱子。
3.2 拆箱（Unboxing）
故名思議就是將對象重新轉化為基本數據類型
int v = a.intValue(); //Unboxing
簡單的理解：將里面int的值取出來。拆箱有個很典型的用法就是在進行運算的時候：因為對象時不能直接進行運算的，而是要轉化為基本數據類型后才能進行加減乘除。
例如：
Integer c = 5;
System.out.print(c--);//進行計算時隱含的有自動拆箱
4. 裝箱拆箱結合源碼分析
通過第四點我們知道裝箱拆箱的基本概念知識，下面我們同樣以Integer 為例，進入源碼里面看看里面的乾坤。
我們首先看下Integer的大小。
4.1 Integer 大小
可以看出，其定義了Integer的最大值為231-1，最小值為-231。Integer的基本數據類型為int。
4.2 Integer中的valueOf()方法
再來看看Integer中的valueOf()方法。
可以看出valueOf()方法是個靜態方法。當傳進來的變量值在一個區間之內，直接用IntegerCache.cache[]數組里面的數返回，否則new一個新對象。
接着我們來看看IntegerCache類。其實也是會出現坑的一個地方。
4.3 其中存在的陷阱
接着來說下Integer這兒的一個坑，也是比較有意思的地方。
初始化Integer后，IntegerCache會緩存[-128,127]之間的數據，這個區間的上限可以配置，取決於java.lang.Integer.IntegerCache.high這個屬性，這個屬性在VM參數里為-XX:AutoBoxCacheMax=2000進行設置調整或者VM里設置-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=2000。所以Integer在初始化完成后會緩存[-128,max]之間的數據。cache屬於常量，存放在java的方法區中。
同樣，在Long，Byte，Short，我們也可以看到緩存，其緩存數據長度均是-128到127。這里不做展開。
另外其他陷阱：
如：
System.out.println(Integer.valueOf(null));
Integer對象的值可以為null，所以編譯器檢查時不會出現檢查時異常，但是在轉換成int的時候就會拋出空指針異常。
4. 例題分析
我們通過幾個經典的問題，來看看大家到底理解了裝箱與拆箱的知識點沒。
- new Integer(5) == 5?
- new Integer(5) == new Integer(5) ?
- Integer.valueOf(5) == Integer.valueOf(5)?
- Integer.valueOf(5).intValue() == 5？
- new Integer(5).equals(new Integer(5))?
4.1 問題一：new Integer(5) == 5?
答案：true。 等號的左邊是一個Object右邊是一個數值，Object和數值怎么會相等的呢？Java的編譯器很聰明，它會自己去做裝箱和拆箱的操作。這邊它將new Integer(5)做的是Unboxing，它會里面的value取出來，這時候發現取出來的5等於右邊，所以就為true。
4.2 問題二：new Integer(5) == new Integer(5) ?
答案：false。 new Integer(5) 就是新建一個箱子，這個箱子的值就是5。 == 是判斷這兩個箱子是不是同一個箱子，不是說里面的值是不是一樣.所以是false。因為他們不是同一個箱子。
4.3 問題三：Integer.valueOf(5) == Integer.valueOf(5)?
答案: true。 Integer.valueOf(5)它會返回一個箱子給我們，箱子里面的值是5。但是在返回這個箱子給我們的時候，可能會新建一個新的箱子給我們，也可能會使用現有的一個箱子給我們。所以Integer.valueOf(5) == Integer.valueOf(5)。什么情況下才會相等呢？只有當系統已經將2這個箱子建立好了，並且緩存起來的情況下。會把箱子的引用同時發給等號的左邊與右邊。這樣的情況，他們才會互相相等。Integer.valueOf() 是系統給我們分配的一個箱子，我們發現，每次調我們的箱子時候，系統都給了同一個箱子。這個我們的 Integer.valueOf(5) == Integer.valueOf(5)
但是： 可能為false。我們在上面介紹過，在low和high之間，它會返回一個系統已經生產的cache，否則它會生產一個新的出來。看源碼可以看到low = -128 high = 127。所以當它的值超過了區間后，它就會返回新的箱子，所以就會為false。
我們不用5改用200試一試。
Integer.valueOf(200) == Integer.valueOf(200)
答案：false。 說明系統對小的數字會使用系統分配的箱子，對於大的數字，系統會重新new一個箱子。面試的時候，可以回答，他們可能相等，也可能不相等。是有系統決定的。
4.4 問題四：Integer.valueOf(5).intValue() == 5？
答案： true。 intValue()做了一個拆箱的操作，將里面的值5取出來，值5等於5，所以是true。
4.5 問題五：new Integer(5).equals(new Integer(5))?
答案：true。 這里我們沒有用==而是用equals，equals判斷相等是判斷里面的值是不是相等，而不是判斷這個箱子是不是同一個，所以我們的答案是true。我們來看看equals的源碼。判斷里面的值是不是相等。
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文末
本章節主要簡單介紹了自動裝箱與拆箱的相關知識，希望對大家有所幫助~
今后我會在每張文章開頭增加 每章一點正能量 ，文末增加5個編程相關的英語單詞 學點英語。希望大家和我一樣每天都能積極向上，一起學習一同進步！
學點英語
- AWT(Abstract Window Toolkit)抽象窗口工具
- API(Application Programming Interface)應用程序接口
- AOP Aspect Oriented Programming（面向切面編程），可以 通過預編譯方式和運行期動態代理實現在不修改源代碼的情況下給程序動態統一 添加功能的一種技術。
- BMP Bean-Managed Persistent（Bean管理的持久性），EJB中由 Bean自己負責持久性管理的方法，Bean的內容的同步（保存）需要自己編寫代碼 實現。
- I18N internationalization（國際化），這個單詞的長度是20，然后取 其首尾字母，中間省略的字母剛好18個。
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參考文章：
https://blog.csdn.net/u013309870/article/details/70229983
https://blog.csdn.net/jairuschan/article/details/7513045
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3780005.html
