近7000字長文詳細講解Java包裝類，面試穩了

概述

說起Java包裝類就不得不說Java的特性 - 面向物件，Java是Sun公司的程式James Gosling，Bill Joe本來打算試圖修改和擴展C 的功能，新開發一個語言Oak的發展，C語言是一個面向程序的語言，改進后的Java是面向物件，這是一個非常大的改進，這也是Java發展至今依舊非常流行的原因，

但是，Java又不是完全的面向物件，它沿用了C語言的基本資料型別（這是為了便于開發者的使用，使得在進行基本的資料計算時，開發者可以直接使用基礎類），但當需要和Java其他物件結合使用，如存入集合中，就需要將基礎資料型別實體封裝為Java物件，這樣操作起來又比較麻煩了，為了滿足面向物件的這一特性，Java的java.lang包中設定了包裝類，使得每一個基本型別都有對應的包裝類，這樣直接就方便了開發者的使用，

簡單理解來說：包裝類就是為了使得Java中的基本資料型別具有面向物件的特性，

基本介紹

基本資料型別對應的包裝類有8個（，根據其繼承關系可以分成三類：Character、Number、Boolean，繼承關系圖如下：

這8個包裝類和基本資料型別的對應關系如下表：

包裝類的使用

裝箱

介紹

把基本型別變成包裝類物件的程序稱為裝箱，

轉為包裝類的物件，是為了使用專門為物件設計的API和特性(比如泛型)

在JDK1.5之前，這個轉化程序需要手動實作，即使用包裝類的構造器來創建物件，（稱為手動裝箱）；
在JDK1.15之后，這個轉化程序可以自動實作，即直接賦值，（稱為自動裝箱）

代碼示例

import org.junit.Test;//匯入junit包，用來進行單元測驗（比main方法好用，一個類可以創建多個程式入口）

public class Demo7 {

    /**
     *  Integer(Byte,Double,Float,Long,Short類似)
     */
    @Test
    public void test1(){
        int i1 = 10; //定義基本資料型別（整型）

		//基本資料型別轉化成包裝類
        //手動裝箱（使用構造器）
        Integer i2 = new Integer(i1);
        Integer i3 = new Integer("11"); //也可以是字符型別，但是必須是數字，否則報錯
        //自動裝箱（直接賦值）
        Integer i4 = i1;

		//輸出結果，測驗驗證
        System.out.println(i1);
        System.out.println(i2);
        System.out.println(i3);
        System.out.println(i4);


    }

    /**
     * Character
     */
    @Test
    public void test2(){
        char c1 = 'a'; //定義基本資料型別（字符型）

		//基本資料型別轉化成包裝類
        //手動裝箱（構造器）
        Character c2 = new Character(c1);
		//Character c3 = new Character("a"); 不能是字符，如果是字符就會分不清，本身就是了

        //自動裝箱（直接賦值）
        Character c4 = c1;

		//輸出結果，測驗驗證
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c4);
    }

    /**
     * Boolean
     */
    @Test
    public void test3(){
        boolean b1=true; //定義基本資料型別（布爾型）
        
		//基本資料型別轉化成包裝類
        //手動裝箱
        Boolean b2=new Boolean(b1);
        Boolean b3=new Boolean("true");//只要引數不是true這個字串，都回傳false
        if(b3)
            System.out.println("b3=true");
        else
            System.out.println("b3=false");

        //自動裝箱（直接賦值）
        Boolean b4=b1;
		
		//輸出結果，測驗驗證
		System.out.println(b1);
		System.out.println(b2);
		System.out.println(b4);

    }
}

拆箱

介紹

與裝箱相反，拆箱就是把包裝類物件轉化為基本型別的程序，

轉為基本資料型別，一般是因為需要運算，Java中的大多數運算子是為基本資料型別設計的，比較、算術等，這樣的效率更高

在JDK1.5之前，這個轉化程序需要手動實作，即通過對應的包裝類呼叫xxxValue()方法，（稱為手動拆箱）；
在JDK1.15之后，這個轉化程序可以自動實作，即直接賦值，（稱為自動拆箱）

代碼示例

import org.junit.Test;

public class Demo7 {

    /**
     *  Integer(Byte,Double,Float,Long,Short類似)
     */
    @Test
    public void test1(){
        int i1 = 10;//定義基本資料型別（整型）

        //自動裝箱，用于后面拆箱
        Integer i4 = i1;

		//包裝類轉化為基本資料型別
		
        //手動拆箱(呼叫xxxValue())
        int i5 = i4.intValue();
        //自動拆箱(直接賦值)
        int i6 = i4;
		
		//輸出結果，測驗驗證
        System.out.println(i1);
        System.out.println(i4);
        System.out.println(i5);
        System.out.println(i6);

    }

    /**
     * Character
     */
    @Test
    public void test2(){
        char c1 = 'a';//定義基本資料型別（字符型）

        //自動裝箱，用于后面拆箱
        Character c4 = c1;
        
        //包裝類轉化為基本資料型別
        //手動拆箱
        char c5 = c4.charValue();
        //自動拆箱
        char c6 =c4;

		//輸出結果，測驗驗證
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);

    }

    /**
     * Boolean
     */
    @Test
    public void test3(){
        boolean b1=true; //定義基本資料型別（布爾型）

       //自動裝箱，用于后面拆箱
        Boolean b4=b1;

 		//包裝類轉化為基本資料型別
        //手動拆箱
        boolean b5=b2.booleanValue();
        //自動拆箱
        boolean b6=b2;
        
		//輸出結果，測驗驗證
        System.out.println(b1);
        System.out.println(b4);
        System.out.println(b5);
        System.out.println(b6);

    }
}

包裝類常見的API

基本資料型別和字串之間的轉換

（1）把基本資料型別轉為字串（呼叫valueOf()方法）

import org.junit.Test;

public class Demo8 {
    /**
     * 基本資料型別轉化為字符型
     */
    
    @Test
    public void test(){

    int a = 10; //定義基本資料型別

    //String str = a;//不能直接轉換
    
    //方式一：
    String str = a + "";
    //方式二：
    String str1 = String.valueOf(a);
    
    }
}

（2）把字串轉為基本資料型別

String轉換成對應的基本型別 ，除了Character類之外，其他所有包裝類都具有parseXxx()靜態方法可以將字串引數轉換為對應的基本型別：

• public static byte parseByte(String s)：將字串引數轉換為對應的byte基本型別，
• public static short parseShort(String s)：將字串引數轉換為對應的short基本型別，
• public static int parseInt(String s)：將字串引數轉換為對應的int基本型別，
• public static long parseLong(String s)：將字串引數轉換為對應的long基本型別，
• public static float parseFloat(String s)：將字串引數轉換為對應的float基本型別，
• public static double parseDouble(String s)：將字串引數轉換為對應的double基本型別，
• public static boolean parseBoolean(String s)：將字串引數轉換為對應的boolean基本型別，

int a = Integer.parseInt("整數的字串");
double a = Double.parseDouble("小數的字串");
boolean b = Boolean.parseBoolean("true或false");

注意: 如果字串引數的內容無法正確轉換為對應的基本型別，
則會拋出java.lang.NumberFormatException例外，

資料型別的最大值和最小值

求某個資料型別的最大值和最小值，直接呼叫MAX_VALUE和MIN_VALUE方法

import org.junit.Test;

public class Demo8 {
   /**
     * Integer型別的最大值和最小值（其他類似）
     */
    @Test
    public void test1(){
        
        //最大值
        int maxValue = Integer.MAX_VALUE;
        //最小值  
        int minValue = Integer.MIN_VALUE;

		//輸出結果，驗證測驗
        System.out.println(maxValue);
        System.out.println(minValue);
    }

}

轉大小寫

如果轉包裝型別的大小寫，則需要呼叫toUpperCase()方法和toLowerCase()方法

import org.junit.Test;

public class Demo8 {
    /**
     * Character轉大小寫
     */
 
    @Test
    public void test2(){

        char x1 = Character.toUpperCase('x');
        char x2 = Character.toLowerCase('X');

        System.out.println(x1);
        System.out.println(x2);
    }

}

轉進制

如果轉包裝型別的進制，則需要呼叫對應方法（二進制toBinaryString()，十六進制toHexString()，八進制toOctalString()）

package com.atguigu.demo;

import org.junit.Test;

public class Demo8 {

    /**
     * 轉進制
     */

    @Test
    public void test3(){

        int i = 6; //十進制的6

        String s1 = Integer.toBinaryString(i); //二進制
        String s2 = Integer.toHexString(i); //十六進制
        String s3 = Integer.toOctalString(i); //八進制

        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);
        System.out.println(s3);
    }
}

包裝類物件的快取問題

介紹

有一部分包裝類提供了物件的快取，對于頻繁使用的包裝類物件，其類在初始化時就會提前創建好物件，當需要使用該包裝類的物件時，如果該物件包裝的值在快取的范圍內（這個范圍是在Java原始碼中設定的），就回傳快取的物件；當該物件的值大于快取的范圍，就會創建新的物件并回傳，

下面以Integer的原始碼進行說明

	Integer i = 10; //自動裝箱，默認會呼叫valueOf方法
	
              /**
		     * Integer的自動裝箱原始碼
		     */
                 public static Integer valueOf(int i) {
                     //判斷i的值，是否在一個范圍  -128 ~ 127  從陣列中取值(地址)
                    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
                        //如果值在這個范圍，回傳一個陣列中的值
                        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
                        //如果不在這個范圍，new一個（和自己new的物件沒區別）
                    return new Integer(i);
                 }

各個包裝類對應的快取物件大小如下表：

面試常考

包裝類中“== ”與equals的用法比較，可以算是非常重要的考點了，

包裝類中的equals方法和String類一樣，都是重寫了Object類中的equals方法，因此比較的是內容而不是地址，而“= =”比較的依然是參考變數的地址，只是當包裝型別和與之相對應的基本型別進行“==”比較時會先做自動拆箱處理，具體可以分類如下：

• ①如果在默認范圍內的自動裝箱，則相等（比較地址）
• ②如果比較的物件有自己new的，則不相等（比較地址）
• ③如果比較的物件值不在范圍內部也是不想等的（比較地址）
• ④如果有基本資料型別參與對比，包裝型別就會自動拆箱，就會變成了基本資料型別的對比，
  這個時候比的就是值了，

常見筆試或面試問題舉例

import org.junit.Test;

public class Demo9 {

    @Test
    public void test(){
        Integer i1 = 10; //1. Integer這個類會加載  2. 在創建i2這個區域變數
        Integer i2 = 10; 
        System.out.println(i1 == i2); //true 對比地址

        Integer i3 = new Integer(10);
        System.out.println(i1 == i3); //false 對比地址

        Integer i4 =300;
        Integer i5 =300;
        System.out.println(i4 == i5);//false 對比地址

        Integer i6 = 300;
        int i7 = 300;
        System.out.println(i6 == i7); //true 對比值（因為有基本資料型別(i6會轉為int在對比) ）

    }
}