體驗(yàn)J2SE 1.5新特性之裝箱和拆箱

2019-11-17 06:16:21

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供稿：網(wǎng)友

　　J2SE 1.5提供了“Autoboxing”和“Auto-Unboxing”的機(jī)制，可以讓編譯器來(lái)自動(dòng)完成在基本類(lèi)型和它們的包裹對(duì)象之間的轉(zhuǎn)化工作，從而能夠用一種更簡(jiǎn)單的方式，來(lái)避免同時(shí)存在兩套類(lèi)型系統(tǒng)所帶來(lái)的一些麻煩。

本文介紹Autoboxing/Auto-Unboxing機(jī)制的使用方法、實(shí)質(zhì)、發(fā)生時(shí)機(jī)、局限、對(duì)重載機(jī)制的影響以及對(duì)性能的妨礙等問(wèn)題。
　
　　傳統(tǒng)上，在java程序中，可以往一個(gè)容器類(lèi)（無(wú)論是Collection還是Map）里直接放入一個(gè)對(duì)象；但是假如打算放入的是一個(gè)數(shù)字、字符或布爾值的話，就要先加入一個(gè)“生成包裹它們的對(duì)象”的步驟。
　　造成這種現(xiàn)象的原因是，在Java語(yǔ)言當(dāng)中一直存在著兩套非常不同的類(lèi)型系統(tǒng)：

　　一套是所謂的“引用類(lèi)型”（Reference Types），包括所有的類(lèi)和接口。這些類(lèi)型的數(shù)據(jù)被看作對(duì)象，所以可以用一個(gè)Object型的變量來(lái)保存。

　　一套是所謂的“基本類(lèi)型”（PRimitive Types），包括：byte、short、int、long、float、double、char和boolean。這些類(lèi)型的數(shù)據(jù)不是對(duì)象，因此也不能用Object型的變量來(lái)保存。

　　同時(shí)采用這樣兩套類(lèi)型系統(tǒng)，可以得到一些性能方面的好處——因?yàn)榛绢?lèi)型的數(shù)據(jù)不是對(duì)象，所以創(chuàng)建得更快、占用的空間更少、收回它們占用的資源也更輕易；但是，這樣的做法同時(shí)也會(huì)造成一些編碼方面的問(wèn)題——例如，不能定義一個(gè)變量（或數(shù)組），讓它既能保存基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)，又能保存引用類(lèi)型的數(shù)據(jù)（類(lèi)似的，也不能定義一個(gè)同時(shí)能匹配這兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)的形參，不過(guò)這個(gè)問(wèn)題可以借助Java里的重載機(jī)制往返避）。

　　實(shí)際上需要定義“不知道用來(lái)保存什么類(lèi)型的數(shù)據(jù)”的變量（和形參）時(shí)，一般對(duì)這個(gè)問(wèn)題采取回避的態(tài)度，將它們的類(lèi)型定義成Object，然后借助可以稱(chēng)為“Boxing”和“Unboxing”的操作來(lái)解決Object不能涵蓋基本類(lèi)型的問(wèn)題。

　　1. Boxing和Unboxing操作

　　所謂Boxing操作，是指通過(guò)生成一個(gè)能包裹基本類(lèi)型數(shù)據(jù)的對(duì)象，來(lái)讓基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在只能接受引用類(lèi)型的地方。

　　清單1：手工Boxing的典型情況

Collection integers = new ArrayList();
for(int i = 0; i < 10; i++) {
integers.add(new Integer(i));
}
　　用于生成這些的對(duì)象的類(lèi)，被稱(chēng)作“包裹類(lèi)”（Wrapper Classes）。Java中的包裹類(lèi)有Byte 、Short、Integer、Long、Float、Double、Character和Boolean（都在java.lang包里定義）等八種，分別用于包裹byte、short、int、long、float、double、char和boolean類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

　　而所謂Unboxing操作，則是指調(diào)用包裹類(lèi)對(duì)象的相應(yīng)方法，得到它們所代表的“基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)”，以便進(jìn)行進(jìn)一步的處置。

　　清單2：手工Unboxing的典型情況

for(Iterator itr = integers.iterator(); itr.hasNext(); ) {
Integer i = (Integer) itr.next();
System.out.println(i.intValue() + 1);
}
　　而在Java語(yǔ)言的最新版本——J2SE 1.5中，提供了“Autoboxing”和“Auto-Unboxing”的機(jī)制，可以讓編譯器來(lái)自動(dòng)完成這些瑣碎的操作，從而用一種更簡(jiǎn)單的方式，來(lái)整合兩套類(lèi)型系統(tǒng)。

　　熟悉的生疏名詞

　　盡管這一對(duì)操作的歷史很悠久，但是把它們稱(chēng)作“Boxing”和“Unboxing”的做法，基本是在出現(xiàn)“Autoboxing”和“Auto-Unboxing”的概念之后，才得到了廣泛的接受。在那之前，它們似乎并沒(méi)有通用的、專(zhuān)門(mén)的名字。不過(guò)由于那時(shí)也很少提及這兩個(gè)概念，所以這個(gè)問(wèn)題倒也沒(méi)有造成什么嚴(yán)重的影響。

　　2. 使用Autoboxing和Auto-Unboxing

　　使用Autoboxing和Auto-Unboxing，并不需要什么非凡的步驟，一切都會(huì)在編譯器的安排下自動(dòng)發(fā)生。

　　現(xiàn)在可以這樣來(lái)對(duì)待一個(gè)int型的數(shù)據(jù)：

　　清單3：自動(dòng)完成的Boxing操作

Collection al = new ArrayList();
al.add(1);
　　因?yàn)榫幾g器會(huì)靜靜的把這段代碼轉(zhuǎn)換成接近這個(gè)樣子：

　　清單4：作了Autoboxing之后的等價(jià)形式

Collection al = new ArrayList();
al.add(Integer.valueOf(1));
　　這里所用的能接受int類(lèi)型的值為參數(shù)，生成Integer實(shí)例的valueOf方法，是J2SE 1.5中新加入的內(nèi)容。其它包裹類(lèi)也都有可以接受對(duì)應(yīng)的基本類(lèi)型的值為參數(shù)，生成對(duì)應(yīng)的包裹類(lèi)實(shí)例的valueOf方法加入。

　　而這樣對(duì)待一個(gè)Integer型的對(duì)象也是可以的：

　　清單5：自動(dòng)完成的Unboxing操作

Integer one = new Integer(1);
int two = one + 1;

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