最近在看關于優化的知識,看到關于裝箱與拆箱的效率問題,故整理了一下關于此的知識點
什么是自動裝箱和拆箱
自動裝箱就是java自動將原始類型值轉換成對應的對象,比如將int的變量轉換成Integer對象,這個過程叫做裝箱,反之將Integer對象轉換成int類型值,這個過程叫做拆箱。因為這里的裝箱和拆箱是自動進行的非人為轉換,所以就稱作為自動裝箱和拆箱。原始類型byte,short,char,int,long,float,double和boolean對應的封裝類為Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Double,Boolean。
何時發生自動裝箱和拆箱
自動裝箱和拆箱在Java中很常見,比如我們有一個方法,接受一個對象類型的參數,如果我們傳遞一個原始類型值,那么Java會自動講這個原始類型值轉換成與之對應的對象。最經典的一個場景就是當我們向ArrayList這樣的容器中增加原始類型數據時或者是創建一個參數化的類,比如下面的ThreadLocal。
ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();intList.add(1); //autoboxing - PRimitive to objectintList.add(2); //autoboxingThreadLocal<Integer> intLocal = new ThreadLocal<Integer>();intLocal.set(4); //autoboxingint number = intList.get(0); // unboxingint local = intLocal.get(); // unboxing in Java由上可知,裝箱是java內部自動完成,眾所周知對于java的重載是以入參格式來判斷,而不依賴于返回值;當發生重載時,到底會不會發生自動裝箱,下面將舉例說明
public class Test { public void test(int num){ System.out.println("int"); } public void test(Integer num){ System.out.println("Integer"); } public static void main(String[] args) { Test test = new Test(); Integer c = 12; int d = 34; test.test(c); test.test(d); }}結果:
Integerint由上可知,當出現這種情況時,不會發生自動裝箱操作。
有拆箱操作時一定要特別注意封裝類對象是否為null
代碼:
Integer a = null;int b = a;結果:
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at com.molly.test.Test.main(Test.java:30) at sun.reflect.NativeMethodaccessorImpl.invoke0(Native Method) at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498) at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:147)這兩行代碼是完全合法的,完全能夠通過編譯的,但是在運行時,就會拋出空指針異常。其中,a為Integer類型的對象,它當然可以指向null。但在第二行時,就會對a進行拆箱,也就是對一個null對象執行intValue()方法,當然會拋出空指針異常。
”==“可以用于原始值進行比較,也可以用于對象進行比較,當用于對象與對象之間比較時,比較的不是對象代表的值,而是檢查兩個對象是否是同一對象,這個比較過程中沒有自動裝箱發生。進行對象值比較不應該使用”==“,而應該使用對象對應的equals方法 實例:
Integer a = 1233;int b = 1233;System.out.println(a == b);上面例子中a是對象類型,而b是基本類型,大家都知道對象類型是地址,而基本類型是值,是不相等的,但是由于引用了intValue()方法發生了自動拆箱操作,所以輸出結果是true;
Integer a = 1233;Integer b = 1233;System.out.println(a == b);可能大家都會認為上面的代碼輸出應該是true,實際卻是false ,這是因為 a和b的初始化都發生了自動拆箱操作。但是處于節省內存的考慮,JVM會緩存-128到127的Integer對象。但是這個時候a、b已經超出范圍,a和b實際上不是同一個對象。所以使用”==“比較返回false。那么如何a、b比較相等呢,在int的取值范圍(-2的31次方到2的31次方-1)可以用: System.out.println(a.intValue() == b.intValue());來進行Integer之間比較
在對字符串轉化為整型比較時,也要注意自動拆箱問題 例如:
String a = "23";String b = "23";System.out.println(Integer.valueOf(a) == Integer.valueOf(b));結合3.2.中的描述不能看出上面輸出true 但是當不再-128到127范圍內,則輸出為false這是因為 valueOf(String s )也是Integer類的靜態方法,它的作用是將形參 s 轉化為Integer對象,那么如何比較轉化的輸出為true,可用parseInt(String s ),它是類Integer的靜態方法,它的作用就是將形參 s 轉化為int.也可以這樣輸出:
System.out.println(Integer.parseInt(a) == Integer.parseInt(b));或者
System.out.println(Integer.valueOf(a).intValue() == Integer.valueOf(b).intValue());或者
System.out.println(Integer.parseInt(a) == Integer.valueOf(b));或者
System.out.println(a.equals(b));因為自動裝箱會隱式地創建對象,像前面提到的那樣,如果在一個循環體中,會創建無用的中間對象,這樣會增加GC壓力,拉低程序的性能。所以在寫循環時一定要注意代碼,避免引入不必要的自動裝箱操作。
看一下下面的兩個實例
public class Test { public static void main(String[] args) { String a = "ab"; String b = "a"; b +="b"; System.out.println(a == b); String c = "ab"; String d = "a" +"b"; System.out.println(c == d); String e = new String("ab"); System.out.println(c == e); }}可能大家認為String是對象類型,那么三個輸出都是false,實際上卻不是,這里不得不說一下,字符串常量池的概念
當代碼中出現字面量形式創建字符串對象時,JVM首先會對這個字面量進行檢查,如果字符串常量池中存在相同內容的字符串對象的引用,則將這個引用返回,否則新的字符串對象被創建,然后將這個引用放入字符串常量池,并返回該引用。
由于b是一個String變量,編譯期無法確定b的值,故不會優化為一個字符串。即使我們知道b的值,但JVM認為它是個變量,變量的值只能在運行期才能確定,故不會優化。運行期字符串的+連接符相當于new,故該行代碼在Heap中創建了一個內容為“計算機軟件”的String對象,并返回該對象的引用,所以第一個打印是false,而第二個中d直接指向c的地址,所以打印是true,當我們使用了new來構造字符串對象的時候,不管字符串常量池中有沒有相同內容的對象的引用,新的字符串對象都會創建,所以第三個打印是false
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