要裝箱還是拆封

Java Essence: 要裝箱還是拆封

有個事實是，Java中有些型態不是物件。像是int、double、boolean等基本資料型態不是物件，而有些時候，你希望它們以物件的方式存在，例如當你需要在Collection中放些整數時，但Collection要持有的都是物件，不是基本型態，這時候你必須將基本型態包裝為物件。

最基本的作法就是透過包裹類別，例如：

Integer i = new Integer(300);

你也可以透過包裹類別的valueOf()方法來傳回包裝了基本型態資料的物件，例如：

Integer i = Integer.valueOf(1);

如果打算包裹的資料動作頻繁，而且是在某個小範圍之內，建議使用valueOf()方法，例如Integer的valueOf()方法，在JDK5之前，是這麼寫的：

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);
}

也就是在-128到127之間所產生的包裹物件，將會放到快取中重複使用，而在JDK6之後，則是這麼寫的：

public static Integer valueOf(int i) {
    if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + 128];
    else
        return new Integer(i);
}

IntegerCache.high預設是127，所以預設是在-128到127之間所產生的包裹物件，將會放到快取中重複使用（可以透過設置屬性java.lang.Integer.IntegerCache.high來設定IntegerCache.high的值）。

在JDK5之後，增加了自動裝箱語法，您可以這麼寫：

Integer i = 10;

自動裝箱運用的方法還可以如下：

int i = 10;
Integer j = i;

可以自動裝箱，也可以自動拆箱（Unboxing），例如下面這樣寫是可以的：

Integer foo1 = 10;
int foo2 = foo1;

在運算時，也可以自動裝箱與拆箱，例如：

Integer i = 10;
System.out.println(i + 10);
System.out.println(i++);

編譯器會自動幫您進行自動裝箱與拆箱，即10會先被裝箱，然後在i + 10時會先拆箱，進行加法運算；i++該行也是先拆箱再進行遞增運算，反組譯以上的程式，就可以看到，所謂的裝箱，就是透過valueOf()方法，所謂的拆箱，就是透過intValue()：

Integer integer = Integer.valueOf(10);
System.out.println(integer.intValue() + 10);
Integer integer1 = integer;
Integer integer2 = integer = Integer.valueOf(integer.intValue() + 1);
System.out.println(integer1);

自動裝箱與拆箱語法很方便，但在運行階段您還是瞭解Java的語義，例如下面的程式是可以通過編譯的：

Integer i = null;
int j = i;

語法是在編譯時期是合法的，但是在運行時期會有錯誤，因為null表示 i 沒有參考至任何的物件實體，它可以合法的指定給物件參考名稱，但null值對於基本型態 j 的指定是不合法的，上面的寫法在運行時會出現NullPointerException的錯誤。

再來看一個，先看看程式，你以為結果是如何？

Integer i1 = 100;
Integer i2 = 100;
if (i1 == i2)
System.out.println("i1 == i2");
else
System.out.println("i1 != i2");

以自動裝箱與拆箱的機制來看，我想你會覺得結果是顯示"i1 == i2"，您是對的！那麼下面這個你覺得結果是什麼？

Integer i1 = 200;
Integer i2 = 200;
if (i1 == i2)
System.out.println("i1 == i2");
else
System.out.println("i1 != i2");

預設結果是顯示"i1 != i2"，這有些令人訝異，語法完全一樣，只不過改個數值而已，結果卻相反。

這與'=='運算子的比較有關，'=='可用來比較兩個基本型態的變數值是否相等，事實上'=='也用於判斷兩個物件變數名稱是否參考至同一個物件。所以'=='可以比較兩個基本型態的變數值是否相等，也可以判斷兩個物件變數的參考物件是否相同。先前說過，對於值從-128到127之間的值，它們被裝箱為Integer物件後，預設會存在記憶體之中被重用，所以當值在100，使用'=='進行比較時，i1 與 i2實際上參考至同一個物件。

如果超過了從-128到127之間的值，預設被裝箱後的Integer物件並不會被重用，即相當於每次都新建一個Integer物件，所以當值在 200，使用'=='進行比較時，i1與i2參考的是不同的物件。但是如果你啟動程式時，設定了 java.lang.Integer.IntegerCache.high屬性的話，結果又不同了：

java -Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=300 Main

這次又顯示i1 == i2了，因為你藉由java.lang.Integer.IntegerCache.high屬性設定要快取的範圍。

所以不要過份依賴自動裝箱與拆箱，您還是必須知道基本型態與物件的差異，上面的程式最好還是依正規的方式來寫，而不是依賴編譯蜜糖（Compiler sugar），例如當值為200時，必須改寫為以下才是正確的。

Integer i1 = 200;
Integer i2 = 200;
if (i1.equals(i2))
System.out.println("i1 == i2");
else
System.out.println("i1 != i2");

結果這次是顯示"i1 == i2"了，使用這樣的寫法，相信您也會比較放心一些。

From Gossip@caterpillar

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