夯實Java基礎（六）——包裝類

1、包裝類簡介我們都知道Java是面向對象編程語言，包含了8種基本數據類型，但是這8種基本數據類型並不支持面向對象的特征，它們既不是類，也不能調用方法。這在實際使用時存在很多的不便，比如int類型需要轉換成字元串，為瞭解決這個不足。然後就出現了包裝類，顧名思義，就是將這些基本數據類型封裝在類中，並 ...

1、包裝類簡介

我們都知道Java是面向對象編程語言，包含了8種基本數據類型，但是這8種基本數據類型並不支持面向對象的特征，它們既不是類，也不能調用方法。這在實際使用時存在很多的不便，比如int類型需要轉換成字元串，為瞭解決這個不足。然後就出現了包裝類，顧名思義，就是將這些基本數據類型封裝在類中，並且提供豐富的方法來對數據進行操作。這樣八個和基本數據類型對應的類統稱為包裝類(Wrapper Class)。

Java中的包裝類提供了將基本數據類型轉換為對象，以及將對象轉換為基本數據類型的機制。

其中Byte，Short，Integer，Float，Double，Long都屬於Number子類。Character ,Boolean屬於Object子類。它們的預設值都是NULL。

2、基本數據類型、包裝類、字元串之間的轉換

①、基本數據類型轉換為包裝類(裝箱)：調用包裝類的構造器

//基本數據類型——>包裝類：調用包裝類的構造器
@Test
public void test1(){
    int num=10;
    Integer i1=new Integer(num);
    System.out.println("i1結果："+i1);
    Integer i2=new Integer("10");
    System.out.println("i2結果："+i2);
    //報錯,必須是純數字，java.lang.NumberFormatException: For input string: "10abc"
    //Integer i3=new Integer("10abc");
    //System.out.println(i3);
    Double d1=new Double(12.3);
    Double d2=new Double("12.3");
    System.out.println("d1結果："+d1);
    System.out.println("d1結果："+d2);
    Boolean b1=new Boolean(true);
    Boolean b2=new Boolean("TrUe");
    Boolean b3=new Boolean("TrUe123");
    System.out.println("b1結果："+b1);
    System.out.println("b2結果："+b2);
    System.out.println("b3結果："+b3);
}

運行結果：

從運行的結果來看，通過調用包裝類構造器可以將基本數據類型轉為包裝類，但是傳入的參數必須合法，否則就像Integer那樣會報錯。可以看見Boolean包裝類傳入的字元串是忽略大寫的，這是因為構造器中調用了parseBoolean(String s)方法，然後這個方法內部又調用了String方法的equalsIgnoreCase(String anotherString)方法，所以傳入字元串會忽略大小寫。而且你傳入的是非法字元串它並不會報錯，只是返回了false，這裡需要註意一下。

②、包裝類轉換為基本數據類型(拆箱)：調用包裝類的Xxx的xxxValue()方法

//包裝類——>基本數據類型：調用包裝類的Xxx的xxxValue()方法
@Test
public void test2(){
    Integer integer = new Integer(10);
    int i=integer.intValue();
    System.out.println(i+1);
    Double aDouble = new Double(10.11);
    double d=aDouble.doubleValue();
    System.out.println(d+1);
    Boolean aBoolean = new Boolean(false);
    boolean b=aBoolean.booleanValue();
    System.out.println(b);
}

運行結果：

包裝類轉換為基本數據類型是非常簡單的，只需要調用正確的方法即可，其他的包裝類也是同樣的道理。

你會發現前面兩個點這樣換來換去會非常的麻煩，其實從JDK5之後就變得非常簡單了，這就要到後面介紹自動拆箱和自動裝箱。

③、由於出現了自動拆箱和自動裝箱，基本數據類型和包裝類就可以看成一個整體。

基本數據類型、包裝類轉換為字元串：調用String重載的valueOf(Xxx xxx)

//基本數據類型、包裝類->字元串：調用String重載的valueOf(Xxx xxx)
@Test
public void test3(){
    int num=10;
    //方式1：連接運算
    String str1=num+"";
    System.out.println("str1結果"+str1);
    //方式2:調用String的valueOf(Xxx xx)方法
    int num1=15;
    String str2=String.valueOf(num1);
    System.out.println("str2結果"+str2);
    Integer integer=new Integer(21);
    String str3=String.valueOf(integer);
    System.out.println("str3結果"+str3);

}

運行結果：

④、字元串轉換為基本數據類型、包裝類：調用包裝類中的parseXxx()方法

//字元串——>基本數據類型、包裝類：調用包裝類中的parseXxx()方法;
@Test
public void test5(){
    String str1="211";
    int num=Integer.parseInt(str1);
    System.out.println(num);
    //運行報錯，ava.lang.NumberFormatException: For input string: "211abc"
    //String str2="211abc";
    //int num1=Integer.parseInt(str2);
    String str3="truetrue";
    boolean b=Boolean.parseBoolean(str3);
    System.out.println(b);
}

運行結果：211、false。

無論怎樣轉換，數據的格式必須是正確的，否則就會報錯，boolean特殊點，返回的是false。

最後它們三者的轉換可以詳細歸結為：

1、基本數據類型與包裝類之間轉換：直接使用自動裝箱和自動拆箱(後面會講到，非常簡單)。

2、基本數據類型、包裝類轉換為字元串：調用String的valueOf(Xxx xxx)方法。

3、字元串轉換為基本數據類型、包裝類：調用包裝類的parseXxx()方法。

另外包裝類中還有豐富的方法可供大家調用，如需學習可以自行查看包裝類的API。

3、自動拆箱和自動裝箱

將基本數據類型變成包裝類稱為裝箱，將包裝類的類型變為基本數據類型稱為拆箱。

在JDK1.5之後，Java提供了自動裝箱和自動拆箱功能。

下麵來看一下案例：

@Test
public void test6(){
    int i=21;
    Integer integer=i;//自動裝箱
    int j=integer;//自動拆箱
    
    double d=21.11;
    Double aDouble=d;
    double e=aDouble;
}

由於出現了自動裝箱和自動拆箱功能，所以基本數據類型和包裝類之間的相互轉換變得非常簡單，再也不用去調用繁瑣的方法了。

但是也會出現一些特殊的情況，案例如下：

@Test
public void test7(){
    Integer a=127;
    Integer b=127;
    System.out.println(a == b);

    Integer c=128;
    Integer d=128;
    System.out.println(c == d);
}

運行結果：

運行的結果肯定會有很大的疑問？同樣是兩個int型自動裝箱為包裝類進行比較，為什麼127比較返回是true，而128比較則返回了false。這是為什麼呢？這與Java的Integer類的設計有關，查看Integer類的源代碼，如下所示。

    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.
                }
            }
            //將127賦給high變數
            high = h;
            //定義長度為256的Integer數組
            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            //執行初始化，創建-128~127的Integer實例，並放入cache[]數組中
            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() {}
    }

從上面代碼可以看出，Integer類中定義了一個IntegerCache內部類，內部類中定義了一個靜態常量的Integer cache [ ]數組，而這個數組存儲了從-128~127之間的整數自動裝箱成Integer實例，如果我們使用自動裝箱的方式，給Integer包裝類賦值時，範圍在-128~127之間，就可以直接使用數組中的元素，因為-128~127之間的同一個整數自動裝箱成Integer實例時，永遠是引用cache數組的同一個數組元素。如果超出了這個範圍，自動裝箱需要再重新new對象，所以就出現了程式中的運行結果。

4、小結

1、包裝類的預設值都是NULL。

2、基本數據類型、包裝類、字元串之間的轉換可以歸結為：

基本數據類型與包裝類之間轉換：直接使用自動裝箱和自動拆箱。
基本數據類型、包裝類轉換為字元串：調用String的valueOf(Xxx xxx)方法。
字元串轉換為基本數據類型、包裝類：調用包裝類的parseXxx()方法。

3、Integer類中預設存放值的範圍是-128~127之間。