java自动装箱的陷阱
Java的自动拆箱和装箱是Java语言的一颗语法糖。在之前的学习中有很多误解,在别人的帮助下作出一些修正。先看下面的代码:
public static void main(String args[]) {
Integer a = 1;
Integer b = 2;
Integer c = 3;
Integer d = 3;
Integer e = 321;
Integer f = 321;
Long g = 3L;
int x = 3;
long y = 3L; //x,y虽然类型不同但是可以直接进行数值比较
System.out.println(x == y);
//System.out.println(c == g); 提示出错,不可比较的类型。说明此时没有自动拆箱
System.out.println(c == d);
System.out.println(e == f);
System.out.println(c == (a+b));
System.out.println(c.equals(a+b));
//此时进行了自动的拆箱
System.out.println(g == (a+b));
System.out.println(g.equals(a+b));
}
答案是:
T
T
F
T
T
T
F
这样的答案是不是出乎很多人的意料呢?我们一一来分析。
1. 首先我们明确一下"=="和equals方法的作用。
"==":如果是基本数据类型,则直接对值进行比较,如果是引用数据类型,则是对他们的地址进行比较(但是只能比较相同类型的对象,或者比较父类对象和子类对象。类型不同的两个对象不能使用==)
equals方法继承自Object类,在具体实现时可以覆盖父类中的实现。看一下Object中qeuals的源码发现,它的实现也是对对象的地址进行比较,此时它和"=="的作用相同。而JDK类中有一些类覆盖了Object类的equals()方法,比较规则为:如果两个对象的类型一致,并且内容一致,则返回true,这些类有:
java.io.file,java.util.Date,java.lang.string,包装类(Integer,Double等)。
2. Java的包装类实现细节。观察源码会发现Integer包装类中定义了一个私有的静态内部类如下:
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() {}
}
而Integer的自动装箱代码:
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
通过观察上面的代码我们可以发现,Integer使用一个内部静态类中的一个静态数组保存了-128-127范围内的数据,静态数组在类加载以后是存在方法区的,并不是什么常量池。在自动装箱的时候,首先判断要装箱的数字的范围,如果在-128-127的范围则直接返回缓存中已有的对象,否则new一个新的对象。其他的包装类也有类似的实现方式,可以通过源码观察一下。
3. "=="在遇到非算术运算符的情况下不会自动拆箱,以及他们的equals方法不处理数据类型转换的关系。
因此,对于 System.out.println(c == d); 他们指向同一个对象,返回True。
对于 System.out.println(e == f); 他们的值大于127,即使值相同,但是对应不同的内存地址,返回false。
对于 System.out.println(c == (a+b)); 自动拆箱后他们的值是相等的,返回True。
对于 System.out.println(c.equals(a+b)); 他们的值相同,而且类型相同,返回true。
对于 System.out.println(g == (a+b)); 自动拆箱后他们的值相等,返回True。
对于 System.out.println(g.equals(a+b)); 他们的值相同但是类型不同,返回false。
4. 总结
对于不懂的地方,最好是通过阅读源码的方式来解决。这样才能真正明白内部的一些实现方式。
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