包装类 - 简书

什么是包装类？

Java中的数据类型分为基本数据类型和引用数据类型，其中基本数据类型是不具有对象特征的，也就是说它们不能像对象一样拥有属性和方法，以及对象化交互。
包装类的产生就是为了解决基本数据类型存在的这样一些问题，通过包装类可以让基本数据类型获取对象一样的特征，行使对象相关的权力。

包装类与基本数据类型

特点

所有包装类都是使用final修饰的，不能被继承，其中数值型对应的包装类都是继承自Number类
包装类是不可变类，包装类的对象被创建后，它所包含的基本类型数据就不能改变

作用

作为和基本数据类型对应的类类型存在，方便涉及到对象的操作
提供每种基本数据类型的相关属性如最大值、最小值等以及相关的操作方法

包装类的使用

1.与基本数据类型的转换

装箱：把基本数据类型转换成包装类，分为自动装箱和手动装箱
拆箱：把包装类转换成基本数据类型，分为自动拆箱和手动拆箱

装箱与拆箱示例：

    //装箱：把基本数据类型转换成包装类
    //1、自动装箱
    int t1=2;
    Integer t2=t1;
    //2、手动装箱：使用构造方法
    Integer t3=new Integer(t1);
    //拆箱：把包装类转换成基本数据类型
    //1、自动拆箱
    int t4=t2;
    //2、手动拆箱：使用intValue方法
    int t5=t2.intValue();
    //拆箱为其他基本数据类型，使用对应的xxxValue方法
    double t6 = t2.doubleValue(); //2.0

2.与字符串的转换

基本数据类型转换为字符串
— 使用包装类的toString()方法
字符串转换为基本数据类型
— 自动拆箱调用包装类的parseXxx()静态方法
— 调用包装类的valueOf()方法转换为基本类型的包装类，然后自动拆箱

示例：

    //基本数据类型转换为字符串
    int t1=2;
    String t2=Integer.toString(t1);
    //字符串转换为基本数据类型
    //1、包装类的parseXXX()
    int t3=Integer.parseInt(t2);
    //2、包装类的valueOf() 先将字符串转换为包装类，再通过自动拆箱完成基本类型转换
    int t4=Integer.valueOf(t2);

3.包装类对象间的比较

    Integer one=new Integer(100);
    Integer two=new Integer(100);
    //false: 通过new关键字创建对象会开辟两块不同的内存空间
    System.out.println(one == two);
    
    Integer three = 100;
    //true: 与数值比较时会自动拆箱
    System.out.println(three == 100);
    
    Integer four = 100;
    //实际java执行的代码是：Integer four = Integer.valueOf(100);
    //为了提高运行效率，在Integer内部提供了一个缓冲区(对象池)，是一个静态内部类IntegerCache
    //当参数值在[-128,127]之间时，会从缓冲区去获取对应的Integer对象
    System.out.println(three == four); //true
    
    Integer five=200;
    System.out.println(five == 200); //true
    
    Integer six=200;
    System.out.println(five==six);//false，都是new出来的，而不是从缓冲区取

总结：通过new关键字创建对象其引用必然不相同，而如果使用valueOf方法则需要考虑是否会从对象常量池中取对象。
除了Float、Double、Boolean外其他包装类都可以应用对象常量池概念。

包装类API

包装类的API很多都大同小异，尤其是对于Integer、Long、Short类来说API基本一致，并且包装类的大多数成员都是静态成员，这里以Integer为例进行说明

1. 构造方法

除了Character类以外，一般均有两个构造方法

//a.以int型变量作为参数创建Integer对象
Integer num = new Integer(5);
//b.以String型变量作为参数创建Integer对象
Integer num = new Integer("5");

注意：boolean在使用String型参数构造对象时，仅当String值忽略大小写为true其值才为true，其他值均为false

2. 常用常量

MAX_VALUE：表示int型可取的最大值
MIN_VALUE：表示int型可取的最小值
SIZE：表示以二进制补码形式表示int值的位数
TYPE：所表示的基本类型

    //int类型可取的最大值：2147483647
    System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
    //int类型可取的最小值：-2147483648
    System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
    //char类型可取的最大值：65535
    System.out.println(Character.MAX_VALUE + 0); //加0转为int显示
    //char类型可取的最小值：0
    System.out.println(Character.MIN_VALUE + 0);
    //int类型的二进制位数：32
    System.out.println(Integer.SIZE);
    //所表示的基本类型：int
    System.out.println(Integer.TYPE);

3. 常用方法

intValue()：包装类转为int类型
valueOf()：int类型转包装类
parseInt()：字符串转int类型
toString()：包装类转为字符串
与其他进制的转换：toHexString()十六进制、toOctalString()八进制、toBinaryString()二进制

4. Number类

抽象类Number是数值型(byte/short/int/long/float/double)包装类的父类。
Number类定义了一些数值型转换的方法并被Number的各子类所实现。

扩展

java的包装类除了基本类型对应的8个，还包括BigInteger和BigDecimal，它们没有对应的基本类型，主要用于高精度的运算。BigInteger支持任意精度的整数，BigDecimal支持任意精度带小数点的运算。

浮点数保留小数

    DecimalFormat formater = new DecimalFormat("#0.##"); //保留两位小数
    formater.setRoundingMode(RoundingMode.FLOOR); //地板,向下取整
    System.out.println(formater.format(123456.7897456)); //123456.78

BigInteger

不可变的任意精度的整数(而Integer有精度限制)
对象创建：BigInteger bi = new BigInteger("9999999999");

常用方法：(没有说明返回类型都是BigInteger)

add(BigInteger val) 加法运算
subtract(BigInteger val) 减法运算
multiply(BigInteger val) 乘法运算
divide(BigInteger val) 除法运算
remainder(BigInteger val) 取余数
divideAndRemainder(BigInteger val) 返回类型 BigInteger[]

BigDecimal

不可变的、任意精度的有符号十进制数，适用于对小数进行精确的计算
对象创建：BigDecimal bd = new BigDecimal("4099.99");
常用方法：同上，注意除法除不尽会报错

示例

    BigInteger bi = new BigInteger("9999999999");
    //Integer i = new Integer(9999999999); //超过int表示的范围
    BigInteger bi2 = new BigInteger("2");
    //计算
    //System.out.println(bi+bi2); //错误，引用类型不可以直接运算
    System.out.println(bi.add(bi2)); //10000000001
    System.out.println(bi.subtract(bi2)); //9999999997
    System.out.println(bi.multiply(bi2)); //19999999998
    System.out.println(bi.divide(bi2)); //4999999999
    System.out.println(bi.remainder(bi2)); //1
    BigInteger[] dar = bi.divideAndRemainder(bi2);
    System.out.println(Arrays.toString(dar)); //[4999999999, 1]
    double b = 4099.99;  //浮点数本身就是不精确的数据
    double b2 = 969.01;
    System.out.println(b-b2); //输出结果为：3130.9799999999996
    System.out.println();;    
    //使用BigDecimal解决double计算会丢失精度的问题，必须使用 String参数的构造器
    BigDecimal bd = new BigDecimal("4099.99");
    BigDecimal bd2 = new BigDecimal("969.01");
    System.out.println(bd.subtract(bd2)); //输出3130.98
    System.out.println(bd.add(bd2)); //5069.00
    System.out.println(bd.multiply(bd2)); //3972931.3099
    System.out.println(bd.divide(bd2)); //报错，除不尽(ArithmeticExceptions)

BigDecimal保留指定位数小数

方法：setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode)
参数一表示保留几位小数，参数二表示四舍五入模式，主要有以下几种
BigDecimal.ROUND_DOWN：直接刪除多余的小数位，比如2.35会变成2.3
BigDecimal.ROUND_CEILING：向下取整，比如2.35会变成2.4
BigDecimal.ROUND_FLOOR：向上取整，比如2.35会变成2.3
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN：四舍五入，比如2.35会变成2.4
BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN：四舍五入，但是2.35会变成2.3，其他同上

    BigDecimal ss = new BigDecimal("2.35");
    BigDecimal setScale = ss.setScale(1, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    System.out.println(setScale); //2.4
    
    BigDecimal bd = new BigDecimal("20");
    //divide除不尽会报错，需要增加参数
    BigDecimal divide = bd.divide(new BigDecimal("3"),2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP); //6.67

浮点数保留小数

    DecimalFormat formater = new DecimalFormat("#0.##"); //保留两位小数
    formater.setRoundingMode(RoundingMode.FLOOR); //地板,向下取整
    System.out.println(formater.format(123456.7897456)); //123456.78

基本类型与包装类型的异同

在Java中，一切皆对象，但八大基本类型却不是对象
声明方式的不同，基本类型无需通过new关键字来创建，而包装类型需new关键字
存储方式及位置的不同，基本类型是直接存储变量的值保存在栈中能高效的存取，包装类型需要通过引用指向实例，具体的实例保存在堆中
初始值的不同，包装类型的初始值为null，基本类型的的初始值视具体的类型而定，比如int类型的初始值为0
使用方式的不同，比如与集合类合作使用时只能使用包装类型