这个题目需要咱们知道点字节码,因为大家都知道,很简单的东西,那他为啥还问你,那肯定希望你回答出来点内在东西:
什么是自动装箱,拆箱
先抛出定义,Java中基础数据类型与它们的包装类进行运算时,编译器会自动帮我们进行转换,转换过程对程序员是透明的,这就是装箱和拆箱,装箱和拆箱可以让我们的代码更简洁易懂
Java中基础数据类型与它们对应的包装类见下表(共8种):
当表格中左边列出的基础类型与它们的包装类有如下几种情况时,编译器会自动帮我们进行装箱或拆箱.
进行 = 赋值操作(装箱或拆箱)
进行+,-,*,/混合运算 (拆箱)
进行>,<,==比较运算(拆箱)
调用equals进行比较(装箱)
ArrayList,HashMap等集合类 添加基础类型数据时(装箱)
我们看一段平常很常见的代码:
public void testAutoBox() {
List<Float> list = new ArrayList<>();
list.add(1.0f);
float firstElement = list.get(0);
}
list集合存储的是Float包装类型,我传入的是float基础类型,所以需要进行装箱,而最后的get方法返回的是Float包装类型,我们赋值给float基础类型,所以需要进行拆箱,很简单,安排的明明白白
具体自动装箱,拆箱,代码是如何实现的
既然编译器帮我们自动进行了装箱,拆箱,那么编译器到底做了些什么,要搞清楚这些,最简单直接的方式就是看类经过编译器编译后的字节码,下面是上面一段代码的字节码实现
public testAutoBox()V
L0
LINENUMBER 15 L0
NEW java/util/ArrayList
DUP
INVOKESPECIAL java/util/ArrayList.<init> ()V
ASTORE 1
L1
LINENUMBER 16 L1
ALOAD 1
FCONST_1
INVOKESTATIC java/lang/Float.valueOf (F)Ljava/lang/Float;
INVOKEINTERFACE java/util/List.add (Ljava/lang/Object;)Z
POP
L2
LINENUMBER 17 L2
ALOAD 1
ICONST_0
INVOKEINTERFACE java/util/List.get (I)Ljava/lang/Object;
CHECKCAST java/lang/Float
INVOKEVIRTUAL java/lang/Float.floatValue ()F
FSTORE 2
L3
LINENUMBER 18 L3
RETURN复制代码
· L0,对应我们代码的第一行,new了一个ArrayList,并赋值给了1号引用(就是list)。
· L1,先加载list到栈顶,然后FCONST_1指令就是从常量池加载1.0f浮点数并压入栈顶(这一块知识,见附录1),然后调用了Float类的静态 valueOf方法,进行装箱
· ,然后调用list的add方法。
· L2,先加载list到栈顶,从常量池获取0(float,int,long,double等基础类型初始值都是0),调用list的get方法,检查是否能转换,调用了Float的floatValue方法,进行拆箱
· ,存储得到的浮点数。
所以结果很明显了,以float和Float为例,装箱就是调用Float的valueOf方法new一个Float并赋值,拆箱就是调用Float对象的floatValue方法并赋值返回给float。其他基础类型都是大同小异的,具体可以查看源码。
##自动装箱、拆箱中的坑 ###面试题中经常会有考点就是考察面试者对Java中自动装箱、拆箱是否了解透彻,比如下面这一道面试题?
public void testAutoBox2() {
//1
int a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b);
//2
Integer c = 100;
Integer d = 100;
System.out.println(c == d);
//3
c = 200;
d = 200;
System.out.println(c == d);
}
请问执行结果是多少?题目很常见,我们来分析一下:
第1段代码,基础类型a与包装类b进行==比较,这时b会拆箱,直接比较值,所以会打印 true
第2段代码,二个包装类型,都被赋值了100,所以根据我们之前的解析,这时会进行装箱,调用Integer的valueOf方法,生成2个Integer对象,引用类型==比较,直接比较对象指针,这里我们先给出结论,最后会分析原因,打印 true
跟上面第2段代码类似,只不过赋值变成了200,直接说结论,打印 false
结果是不是很诡异,我们直接去看Integer类valueOf方法的实现(JDK8的实现)
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
可以看到,这里的实现并不是简单的new Integer,而是用IntegerCache做一个cache,cache的range是可以配置的
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
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++);
这是IntegerCache静态代码块中的一段,默认Integer cache 的下限是-128,上限默认127,可以配置,所以到这里就清楚了,我们上面当赋值100给Integer时,刚好在这个range内,所以从cache中取对应的Integer并返回,所以二次返回的是同一个对象,所以==比较是相等的,当赋值200给Integer时,不在cache 的范围内,所以会new Integer并返回,当然==比较的结果是不相等的。
附录1:JVM字节码整型的入栈指令有4个,分别是:
iconst(0~5分别对应iconst_0、iconst_1、iconst_2、iconst_3、iconst_4、iconst_5,-1对应iconst_m1)
bipush (-128~127)
sipush (-32768~32767)
ldc (-2147483648~2147483647)
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