Java基础系列（十九）：自动装箱与自动拆箱

包装器

有些时候，我们需要把类似于int，double这样的基本数据类型转成对象，于是设计者就给每一个基本数据类型都配置了一个对应的类，这些类被称为包装器。

包装器整体来说分为四大种：

Number，Number类派生出了Integer，Double，Long，Float，Short，Byte这六个小类分别代表了int，double，long，float，short，byte这六种基本数据类型。
Character，对应的基本数据类型是char。
Void，对应的是关键字void，这个类我们会经常在反射中看到，用于表示方法的返回值是void，这里不再赘述，后面反射章节详细讲解。
Boolean，对应的是基本数据类型boolean。

要记住下面两点包装器的特性：

包装器是不可变的，一旦构造了包装器，就不允许更改包装在其中的值。
包装器是final定义的，不允许定义它的子类。

自动装箱和自动拆箱

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

list.add(3);

int x = list.get(0);

自动装箱

当我们添加int值到一个集合元素全部是Integer的集合中去时候，这个过程发生了什么？

list.add(3);

//实际上面的代码会被编译器给自动的变成下面的这个代码
list.add(Integer.valueOf(3))

编译器在其中所作的这个事情就叫做自动装箱。

自动拆箱

当我们取出一个集合中的元素并将这个元素赋给一个int类型的值的时候，这其中又发生了什么呢？

int x = list.get(0);

//实际上面的代码会被编译器给自动的变成下面的这个代码
int x = list.get(0).intValue();

编译器这其中所作的这个事情就叫做自动拆箱

自动装箱和自动拆箱中的坑

Integer i1 = 100;
Integer i2 = 100;
Integer i3 = 300;
Integer i4 = 300;

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

这是一道经典的面试题，打印出来的结果是：

true
false

为什么会发生这样的事情，我们记得自动装箱的时候会自动调用Integer的valueOf方法，我们现在来看一下这个方法的源码：

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

而这个IntegerCache是什么呢？

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() {}
}

从这2段代码可以看出，在通过valueOf方法创建Integer对象的时候，如果数值在[-128,127]之间，便返回指向IntegerCache.cache中已经存在的对象的引用；否则创建一个新的Integer对象。

上面的代码中i1和i2的数值为100，因此会直接从cache中取已经存在的对象，所以i1和i2指向的是同一个对象，而i3和i4则是分别指向不同的对象。

这样我们就不难理解为什么一个是false，一个是true了。

其他的包装器的valueOf方法也有不同的实现和不同的范围，具体的我们会在源码深度解析专栏来分析，敬请期待~