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當前位置:首頁  >  技術干貨  > Java支持的數據類型有哪些?什么是自動拆裝箱?

Java支持的數據類型有哪些?什么是自動拆裝箱?

來源:千鋒教育
發布人:qyf
時間: 2022-06-07 11:44:00 1654573440

java1

  這個題目需要咱們知道點字節碼,因為大家都知道,很簡單的東西,那他為啥還問你,那肯定希望你回答出來點內在東西:

  什么是自動裝箱,拆箱

  先拋出定義,Java中基礎數據類型與它們的包裝類進行運算時,編譯器會自動幫我們進行轉換,轉換過程對程序員是透明的,這就是裝箱和拆箱,裝箱和拆箱可以讓我們的代碼更簡潔易懂

  Java中基礎數據類型與它們對應的包裝類見下表(共8種):

01

  當表格中左邊列出的基礎類型與它們的包裝類有如下幾種情況時,編譯器會自動幫我們進行裝箱或拆箱.

  進行 = 賦值操作(裝箱或拆箱)

  進行+,-,*,/混合運算 (拆箱)

  進行>,<,==比較運算(拆箱)

  調用equals進行比較(裝箱)

  ArrayList,HashMap等集合類 添加基礎類型數據時(裝箱)

  我們看一段平常很常見的代碼:

public void testAutoBox() {

    List<Float> list = new ArrayList<>();

    list.add(1.0f);

    float firstElement = list.get(0);

}

  list集合存儲的是Float包裝類型,我傳入的是float基礎類型,所以需要進行裝箱,而最后的get方法返回的是Float包裝類型,我們賦值給float基礎類型,所以需要進行拆箱,很簡單,安排的明明白白

  具體自動裝箱,拆箱,代碼是如何實現的

  既然編譯器幫我們自動進行了裝箱,拆箱,那么編譯器到底做了些什么,要搞清楚這些,最簡單直接的方式就是看類經過編譯器編譯后的字節碼,下面是上面一段代碼的字節碼實現

public testAutoBox()V

   L0

    LINENUMBER 15 L0

    NEW java/util/ArrayList

    DUP

    INVOKESPECIAL java/util/ArrayList.<init> ()V

    ASTORE 1

   L1

    LINENUMBER 16 L1

    ALOAD 1

    FCONST_1

    INVOKESTATIC java/lang/Float.valueOf (F)Ljava/lang/Float;

    INVOKEINTERFACE java/util/List.add (Ljava/lang/Object;)Z

    POP

   L2

    LINENUMBER 17 L2

    ALOAD 1

    ICONST_0

    INVOKEINTERFACE java/util/List.get (I)Ljava/lang/Object;

    CHECKCAST java/lang/Float

    INVOKEVIRTUAL java/lang/Float.floatValue ()F

    FSTORE 2

   L3

    LINENUMBER 18 L3

    RETURN復制代碼

  · L0,對應我們代碼的第一行,new了一個ArrayList,并賦值給了1號引用(就是list)。

  · L1,先加載list到棧頂,然后FCONST_1指令就是從常量池加載1.0f浮點數并壓入棧頂(這一塊知識,見附錄1),然后調用了Float類的靜態 valueOf方法,進行裝箱

  · ,然后調用list的add方法。

  · L2,先加載list到棧頂,從常量池獲取0(float,int,long,double等基礎類型初始值都是0),調用list的get方法,檢查是否能轉換,調用了Float的floatValue方法,進行拆箱

  · ,存儲得到的浮點數。

  所以結果很明顯了,以float和Float為例,裝箱就是調用Float的valueOf方法new一個Float并賦值,拆箱就是調用Float對象的floatValue方法并賦值返回給float。其他基礎類型都是大同小異的,具體可以查看源碼。

  ##自動裝箱、拆箱中的坑 ###面試題中經常會有考點就是考察面試者對Java中自動裝箱、拆箱是否了解透徹,比如下面這一道面試題?

public void testAutoBox2() {

    //1

     int a = 100;

     Integer b = 100;

     System.out.println(a == b);

     //2

     Integer c = 100;

     Integer d = 100;

     System.out.println(c == d);

     //3   

     c = 200;

     d = 200;

     System.out.println(c == d);

}

  請問執行結果是多少?題目很常見,我們來分析一下:

  第1段代碼,基礎類型a與包裝類b進行==比較,這時b會拆箱,直接比較值,所以會打印 true

  第2段代碼,二個包裝類型,都被賦值了100,所以根據我們之前的解析,這時會進行裝箱,調用Integer的valueOf方法,生成2個Integer對象,引用類型==比較,直接比較對象指針,這里我們先給出結論,最后會分析原因,打印 true

  跟上面第2段代碼類似,只不過賦值變成了200,直接說結論,打印 false

1

  結果是不是很詭異,我們直接去看Integer類valueOf方法的實現(JDK8的實現) 

public static Integer valueOf(int i) {

    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)

        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];

    return new Integer(i);

}

  可以看到,這里的實現并不是簡單的new Integer,而是用IntegerCache做一個cache,cache的range是可以配置的

private static class IntegerCache {

  static final int low = -128;

  static final int high;

  static final Integer cache[];

  static {

  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++);

  這是IntegerCache靜態代碼塊中的一段,默認Integer cache 的下限是-128,上限默認127,可以配置,所以到這里就清楚了,我們上面當賦值100給Integer時,剛好在這個range內,所以從cache中取對應的Integer并返回,所以二次返回的是同一個對象,所以==比較是相等的,當賦值200給Integer時,不在cache 的范圍內,所以會new Integer并返回,當然==比較的結果是不相等的。

  附錄1:JVM字節碼整型的入棧指令有4個,分別是:

iconst(0~5分別對應iconst_0、iconst_1、iconst_2、iconst_3、iconst_4、iconst_5,-1對應iconst_m1)

bipush (-128~127)

sipush (-32768~32767)

ldc (-2147483648~2147483647)


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