Java的自动装箱和拆箱源码分析

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什么叫装箱 & 拆箱？

将int基本类型转换为Integer包装类型的过程叫做装箱，反之叫拆箱。

首先看一段代码

public static void main(String[] args) {    Integer a = 127, b = 127;    Integer c = 128, d= 128;    System.out.println(a == b); // true    System.out.println(c == d); // false}

不知道还有没有人不知道这段代码出现true和false的原因。由此我们引出了Java装箱的这个操作。我们带着疑问去进行分析。

装箱（valueOf()）

public static Integer valueOf(int i) {    // -128 - 127    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];    return new Integer(i);}

我们可以发现，在最开始有一个判断，如果这个值的范围在[-128,127]之间，那么就从这个缓存（Integer数组）中取，如果不在这个范围那么直接new一个。

为什么要有[-128,127]的缓存？

我说说的理解，因为在我们的业务中，可能存在各种状态和标识等Integer类型的字段，这些值一般都是0,1,2,3之类的，而且出现的比较频繁，如果没有缓存，那么就需要频繁的new对象，然后再释放，就非常消耗内存空间，所以对于这个缓存就出现了，可以极大的帮助我们优化一些空间上的浪费。

为什么是[-128,127]？

这个我看了一下，具体为什么这里就不详说了，主要还是依赖计算机基础知识，在你了解了什么是原码、反码、补码。就很容易知道为什么是这个范围区间了。

这个值也是可以通过启动参数进行更改的。

-XX:AutoBoxCacheMax=(size)

自动装箱带来的性能问题

那么看到现在你应该明白上面代码出现不同结果的原因了，那么你有没有想过，比如我们业务中一个for循环中，出现了统计数据类似这样的操作，如果存在自动装箱，那么会出现什么问题？我们看下面一段代码。

public static void main(String[] args) {    long startTime = System.currentTimeMillis();    Integer count = 0;    // int count = 0;    for (int i = 0; i < 5000000; i++) {        count += i;    }    System.out.println("计算时长：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + " ms");}// 执行结果：// Integer 计算时长：51 ms// int 计算时长：6 ms

那么通过执行结果可以明显的发现自动装箱频繁的new对象、分配内存，造成时间和空间上的性能损耗。

小总结

通过上面的源码阅读和测试分析，我们可以得出结论，我们平时在进行计算统计，或者方法入参的时候，应该尽量的避免这种类型转换的问题。来提升我们整个代码的执行效率。

拆箱(intValue)

拆箱总体没有什么复杂的逻辑，直接返回这个数值的基本类型。

补充：自动装箱、拆箱总是会发生吗？

其实不一定。看下面的一段示例代码，输出结果已被注释在输出语句后面。

public static void main(String[] args) {// TODO 自动生成的方法存根Integer a = 1;Integer b = 2;Integer c = 3;Integer d = 3;Integer e = 321;Integer f = 321;Long g = 3L;System.out.println(c==d);//true//包装类的==在没有遇到算术运算的情况下不会自动拆箱System.out.println(e==f);//falseSystem.out.println(c==(a+b));//trueSystem.out.println(c.equals(a+b));//trueSystem.out.println(g==(a+b));//true//equals方法不会处理数据转型关系System.out.println(g.equals(a+b));//false}

发生自动装箱、拆箱的情况如下：

自动装箱：基本类型赋值给包装类型。如：Integer i1 = 1;

自动拆箱：

1. 包装类型赋值给基本类型。如：int i2 = new Integer(1);

2. int类型与Integer类型比较。int类型与Integer类型比较如果值相等则结果总是为true。

3. Integer类型遇到算术运算

但是为什么在上例中，System.out.println(c==d);与System.out.println(e==f);输出的结果不一样呢？

主要是因为Integer.valueOf()方法。Integer的部分源码贴在下面：

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

IntegerCache 是Integer的静态内部类，valueOf()是包装方法。从源码中可以看出，cache是一个缓存数组，当valueOf()方法的入参i在[-128,127]区间内，就会返回缓存数组中的Integer值，否则会重新new一个Integer。

这就是System.out.println(c==d);与System.out.println(e==f);输出结果不同的原因。c和d在缓存区间内，所以返回的是同一个引用；而e和f不在缓存区间内，返回的都是new Integer，已经不是同一个引用。

以上就是关于“Java的自动装箱和拆箱源码分析”这篇文章的内容，相信大家都有了一定的了解，希望小编分享的内容对大家有帮助，若想了解更多相关的知识内容，请关注编程网精选频道。