关于java的自动拆装箱若干细节问题
一、首先需要了解的几个前提：
1、自动装箱过程是通过调用valueOf方法实现的（如Integer.valueOf(10)），而拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue方法实现的（如Integer.intValue(a)）。
例如代码：
Integer a = 1;
a++;
其自动装箱和拆箱的过程如下:
0: iconst_1 1: invokestatic #16 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 4: astore_1 5: aload_1 6: invokevirtual #22 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 9: iconst_1 10: iadd 11: invokestatic #16 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
2、缓存
Integer、Short、Byte、Character、Long包装类型有缓存机制（cache数组）。
Boolean类型有TRUE 和 FALSE两个静态成员。
public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
/**
* The <code>Boolean</code> object corresponding to the primitive
* value <code>false</code>.
*/
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
Double和Float没有缓存机制。
二、关键的总结写在前面
1、 我们知道，"=="运算符既可以用来比较和基本类型变量和引用类型变量。当两个操作数都是包装器类型的变量时，判定标准为他们是否指向同一个对象；而如果其中有一个操作数是表达式（即包含算术运算）则会先进行自动拆箱，再进行对应基本类型变量比较。
2、基本包装类型重写了equals方法，基本包装类型的equals不会进行类型的转换，类型不同的包装类型的变量直接被判定为false，尽管他们的数值有可能是相等的。
三、从一段代码开始
package com.demo;
public class Interview {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int i = 3;
Integer a = 1;
Integer b = 2;
Integer c = 3;
Integer d = 3;
Integer e = 250;
Integer f = 250;
Long g = 3L;
Long h = 2L;
System.out.println(i==(a+b));
System.out.println(c==d);
System.out.println(e==f);
System.out.println(c.equals(d));
System.out.println(e.equals(f));
System.out.println(c==(a+b));
System.out.println(c.equals(a+b));
System.out.println(g==(a+b));
System.out.println(g.equals(c));
System.out.println(g.equals(a+b));
System.out.println(g.equals(a+h));
}
}
四、运行结果
true true false true true true true true false false true
五、后面的解析有点长
将如上代码编译后的class文件进行javap反汇编，基本能够说明大部分的问题。
第一处：
System.out.println(i==(a+b));
执行过程如下：
61: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 64: aload_3 65: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 68: iadd 69: if_icmpne 76
说明分别对a和b进行了自动拆箱操作，然后再add运算，之后在与i进行比较操纵。
第二处：
System.out.println(c==d);
这个大家都知道，在对3和3进行自动装箱成c和d时，直接从Integer的缓存数组cache总取得相同的对象引用。
Integer的valueOf(int i)源码如下：
public static Integer valueOf(int i) {
final int offset = 128;
if (i >= -128 && i <= 127) { // must cache
return IntegerCache.cache[i + offset];
}
return new Integer(i);
}
第三处：
System.out.println(e==f);
与第二处不同的是，自动装箱时250不在-128和127之间，实际上是new了两个不同的对象。
调用了两次如下的Integer的构造器，尽管传入的参数value是都是250，但是确实是不同的对象。
public Integer(int value) {
this.value = value;
}
第四处和第五处：
System.out.println(c.equals(d));
System.out.println(e.equals(f));
这两处和第二和第三处形成对比，主要的区别是Integer重写了Object的equals方法。
Object的equals源码如下，简单干净，纯粹等同于对象的==比较。
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
Integer的equals源码如下：
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof Integer) {
return value == ((Integer)obj).intValue();
}
return false;
}
可以发现，如果obj如果符合instanceof判定，那么会将obj自动拆箱，实际比较的是两个Integer对象的数值。
这就解释了虽然e和f是不同的对象（==判定为false），但是equals判定为true，因为其数值都为250。
第六处：
System.out.println(c==(a+b));
执行过程如下：
145: aload 4 147: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 150: aload_2 151: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 154: aload_3 155: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 158: iadd 159: if_icmpne 166
可以看到对a、b和c都调用Integer.intValue()方法进行自动拆箱。
第七处：
System.out.println(c.equals(a+b));
执行过程如下：
173: aload 4 175: aload_2 176: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 179: aload_3 180: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 183: iadd 184: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 187: invokevirtual #52 // Method java/lang/Integer.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
可以看到其过程为：先对a和b进行自动拆箱，进行add运算后，在对运算结果进行自动装箱，最后调用Integer.equals()方法进行判定。
第八处：
System.out.println(g==(a+b));
其执行结果如下：
196: aload 8 198: invokevirtual #55 // Method java/lang/Long.longValue:()J 201: aload_2 202: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 205: aload_3 206: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 209: iadd 210: i2l 211: lcmp
与第六处的原理基本类似，都是进行自动拆箱，只不过这里g是调用Long.longValue()方法。
第九处：
System.out.println(g.equals(c));
这个地方应当特别注意，观察Integer的equals源码不难发现，equals判定的第一步是进行instanceof，显然c不是Long的实例，判定失败，直接返回false。
也就是说这里根本没有进行数值比较的机会。
因此，基本包装类型的equals不会进行类型的转换，类型不同的包装类型对象直接被判定为false，尽管他们的数值有可能是相等的。
第十处：
System.out.println(g.equals(a+b));
执行过程如下：
239: aload 8 241: aload_2 242: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 245: aload_3 246: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 249: iadd 250: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 253: invokevirtual #59 // Method java/lang/Long.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
这其实是第九处的扩展。
不难看出，其执行过程为：先对a和b进行自动拆箱，进行add运算，在对结果进行自动装箱，在进行equals判定。
但是add运算的结果自动装箱后依然是Integer类型，由第九处可知，自然会被判定为false。
第十一处：
System.out.println(g.equals(a+h));
执行过程如下：
262: aload 8 264: aload_2 265: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 268: i2l 269: aload 9 271: invokevirtual #55 // Method java/lang/Long.longValue:()J 274: ladd 275: invokestatic #31 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long; 278: invokevirtual #59 // Method java/lang/Long.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
与第十处不同之处在于，a和h自动拆箱后进行add运算的会向上转型为long类型，在对其自动装箱后自然会被包装成Long类型。
同时，两个比较对象的数值相等，自然会被判定为true。
六、最后附上完整的反编译代码
D:\java\qcworkspace\test\bin\com\demo>javap -c Interview
警告: 二进制文件Interview包含com.demo.Interview
Compiled from "Interview.java"
public class com.demo.Interview {
public com.demo.Interview();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #8 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static boolean test(java.lang.Object);
Code:
0: aload_0
1: instanceof #16 // class java/lang/Long
4: ifeq 9
7: iconst_1
8: ireturn
9: iconst_0
10: ireturn
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: iconst_3
1: istore_1
2: iconst_1
3: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
6: astore_2
7: iconst_2
8: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
11: astore_3
12: iconst_3
13: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
16: astore 4
18: iconst_3
19: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
22: astore 5
24: sipush 250
27: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
30: astore 6
32: sipush 250
35: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
38: astore 7
40: ldc2_w #29 // long 3l
43: invokestatic #31 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
46: astore 8
48: ldc2_w #34 // long 2l
51: invokestatic #31 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
54: astore 9
56: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
59: iload_1
60: aload_2
61: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
64: aload_3
65: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
68: iadd
69: if_icmpne 76
72: iconst_1
73: goto 77
76: iconst_0
77: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
80: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
83: aload 4
85: aload 5
87: if_acmpne 94
90: iconst_1
91: goto 95
94: iconst_0
95: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
98: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
101: aload 6
103: aload 7
105: if_acmpne 112
108: iconst_1
109: goto 113
112: iconst_0
113: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
116: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
119: aload 4
121: aload 5
123: invokevirtual #52 // Method java/lang/Integer.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
126: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
129: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
132: aload 6
134: aload 7
136: invokevirtual #52 // Method java/lang/Integer.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
139: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
142: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
145: aload 4
147: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
150: aload_2
151: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
154: aload_3
155: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
158: iadd
159: if_icmpne 166
162: iconst_1
163: goto 167
166: iconst_0
167: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
170: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
173: aload 4
175: aload_2
176: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
179: aload_3
180: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
183: iadd
184: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
187: invokevirtual #52 // Method java/lang/Integer.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
190: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
193: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
196: aload 8
198: invokevirtual #55 // Method java/lang/Long.longValue:()J
201: aload_2
202: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
205: aload_3
206: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
209: iadd
210: i2l
211: lcmp
212: ifne 219
215: iconst_1
216: goto 220
219: iconst_0
220: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
223: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
226: aload 8
228: aload 4
230: invokevirtual #59 // Method java/lang/Long.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
233: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
236: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
239: aload 8
241: aload_2
242: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
245: aload_3
246: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
249: iadd
250: invokestatic #23 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
253: invokevirtual #59 // Method java/lang/Long.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
256: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
259: getstatic #36 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
262: aload 8
264: aload_2
265: invokevirtual #42 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
268: i2l
269: aload 9
271: invokevirtual #55 // Method java/lang/Long.longValue:()J
274: ladd
275: invokestatic #31 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
278: invokevirtual #59 // Method java/lang/Long.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
281: invokevirtual #46 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
284: return
}
吁。。。。好长。终于完了。
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