基本类型和包装类型的区别

1.基本类型有初始值,而包装类型的默认值是null

数据类型 默认值
byte 0
short 0
int 0
long 0L
float 0.0f
double 0.0d
char '/u0000'(空)
boolean false

2.包装类型可以为 null,而基本类型不可以

在第一点我们说了,基本类型有初始值,而包装类型的默认值是null。而这也是为什么包装类型可以应用于 POJO 中,而基本类型则不行。
在《阿里巴巴 Java 开发手册》中写到:

【强制】所有的POJO类属性必须使用包装数据类型。
正例:数据库的查询结果可能是null,因为自动拆箱,用基本数据类型接收有NPE(NullPointerException)风险。

3.基本类型是值传递,包装类型是引用传递

基本类型直接在栈中存储它的具体数值,而包装类型则存储的是堆中的引用。所以基本数据类型不需要new关键字,而包装类型需要new在堆中进行分配内存空间。

4.包装类型可用于泛型,而基本类型不可以

如果我们这么写
List<int> a = new ArrayList<>();
编译器会报错:Type argument cannot be of primitive type(类型参数不能为基本类型)
这是为什么呢?因为泛型信息只存在于代码编译阶段,在进入 JVM 之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,专业术语叫做类型擦除,最后只保留原始类型,而原始类型只能是 Object 类及其子类。
这里有一道经典的测试题:

List<String> a = new ArrayList<>();
List<Integer> b = new ArrayList<>();
System.out.println(a.getClass() == b.getClass());

上述代码输出的结果为 true ,就是因为 List<String>和 List<Integer>在 jvm 中的 Class 都是 List.class。

5.在使用“==”进行判断的时候的不同

我们来看一个例子:

Integer a = new Integer(1);
Integer b = new Integer(1);
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a.equals(b )); // true

包装类型是对象,拥有方法和字段,对象的调用都是通过引用对象的地址,因此在使用“==”进行判断的时候,判断的是其指向的地址是否相等,若想判断它们的内容是否相等,需要使用equals()方法。而基本类型使用“==”直接判断其值是否相等。

6. 自动装箱和自动拆箱

把基本类型转换成包装类型的过程叫做装箱(boxing)。反之,把包装类型转换成基本类型的过程叫做拆箱(unboxing)。

1)基本类型和包装类型进行 == 比较,包装类型会自动拆箱,直接和基本类型比较值
int a = 9;
Integer b = 9;
System.out.println(a == b);

上述代码的结果为 true。

2)当需要进行自动装箱时,如果数字在 -128 至 127 之间,会直接使用缓存中的对象,而不是重新创建一个对象。

这个知识我之前从未听闻,正是在写这篇文章的时候查看相关技术博客才了解到的,又学到了新知识!
我们先来看这么一段代码:

Integer A = 199;  
int a = A;  

执行第一句代码的时候,系统为我们执行了:
Integer A = Integer.valueOf(199);
执行第二句代码的时候,系统为我们执行了:
int a = A.intValue();

也就是说,自动装箱是通过 Integer.valueOf() 完成的;自动拆箱是通过 Integer.intValue() 完成的。理解了原理之后,我们开始进入正题:

Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b);

上述代码的两个包装类型被赋值100后,都会进行自动装箱,那么 == 的结果是什么呢?答案是 true。
那么下面的输出结果是什么呢?

Integer a = 199;
Integer b = 199;
System.out.println(a == b);

答案是false。

同样都是包装类型的赋值,比较结果却不一样,这是怎么回事呢???之前我们已经知道了,自动装箱是通过 Integer.valueOf() 完成的,那我们就来看看它的源码吧。

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

IntegerCache 是什么,让我们一探究竟。

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 =
                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() {}
    }

看过源码之后,我们就可以明白怎么回事了:

在Integer类中有一个静态内部类IntegerCache,在IntegerCache类中有一个Integer数组,用以缓存当数值范围为-128~127时的Integer对象。

所以一开始的代码Integer a = 100;Integer b = 100;System.out.println(a == b);的结果是 true,因为100 在-128~127范围之内。
Integer a = 199;Integer b = 199;System.out.println(a == b);的结果是 false,因为199 不在这个范围之内,所以 new 出来了两个 Integer 对象。

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