JAVA中的Wrapper类

ava中的Wrapper类，也称为包装类，是Java提供的一组特殊类，它们将基本数据类型（如int、char、double等）封装为对象。这种封装提供了基本数据类型所不具备的功能，如类型转换、序列化、以及在集合（如ArrayList、HashMap等）中存储基本数据类型值的能力，因为集合只能存储对象。Java的Wrapper类遵循了Java的自动装箱（Autoboxing）和拆箱（Unboxing）机制，使得基本数据类型与对应的包装类型之间的转换变得简单且高效。

Wrapper类概览

Java提供了八种基本数据类型的包装类，它们分别是：

• `Boolean`（对应`boolean`）
• `Byte`（对应`byte`）
• `Character`（对应`char`）
• `Short`（对应`short`）
• `Integer`（对应`int`）
• `Long`（对应`long`）
• `Float`（对应`float`）
• `Double`（对应`double`）

Wrapper类的特点

• 1. 封装：将基本数据类型封装为对象，提供了更多的功能。
• 2. 类型安全：由于它们都是对象，因此可以更安全地用在泛型集合中。
• 3. 方法支持：每个包装类都提供了丰富的方法来操作封装的数据，如`parseInt(String s)`（`Integer`类）、`valueOf(String s)`（所有包装类）等。
• 4. 自动装箱与拆箱：Java 5（JDK 1.5）及以后的版本引入了自动装箱和拆箱机制，简化了基本数据类型与包装类之间的转换。

Wrapper类的代码例子及注释

Integer类示例

// Integer 类的使用示例
public class IntegerExample {public static void main(String[] args) {// 基本数据类型到包装类的转换（手动装箱）Integer intObj1 = Integer.valueOf(100); // 使用valueOf方法Integer intObj2 = new Integer(100); // 使用构造函数（已不推荐使用，因为可能导致内存浪费）// 自动装箱Integer intObj3 = 100; // 编译器自动将基本数据类型转换为包装类对象// 包装类到基本数据类型的转换（手动拆箱）int intValue1 = intObj1.intValue(); // 使用intValue方法// 自动拆箱int intValue2 = intObj3; // 编译器自动将包装类对象转换为基本数据类型// Integer类的常用方法String str = "123";// 将字符串转换为Integer对象Integer intObjFromStr = Integer.parseInt(str);// 将字符串转换为Integer对象（更安全，因为可以处理null）Integer intObjFromStrSafe = Integer.valueOf(str);// 使用Integer.MAX_VALUE和Integer.MIN_VALUESystem.out.println("Integer的最大值: " + Integer.MAX_VALUE);System.out.println("Integer的最小值: " + Integer.MIN_VALUE);// 比较两个Integer对象// 注意：对于-128到127之间的整数，Integer会缓存这些对象的实例Integer cachedInt1 = 127;Integer cachedInt2 = 127;System.out.println("Cached integers comparison: " + (cachedInt1 == cachedInt2)); // trueInteger nonCachedInt1 = 128;Integer nonCachedInt2 = 128;System.out.println("Non-cached integers comparison: " + (nonCachedInt1 == nonCachedInt2)); // false}
}

 

其他Wrapper类的使用

虽然其他包装类的使用方式与`Integer`类似，但每个类都有其特定的用途和方法。例如：

• Boolean：用于逻辑条件的封装，提供了`TRUE`和`FALSE`常量。
• Character：提供了对字符的操作，如`isDigit(char ch)`检查字符是否为数字。
• Double和Float：用于高精度的浮点数运算，提供了`parseDouble(String s)`和`parseFloat(String s)`等方法。
• Byte、Short、Long：分别用于封装8位、16位和64位的有符号整数，提供了相应的转换方法和常量。

自动装箱与拆箱

自动装箱和拆箱是Java 5引入的特性，极大地简化了基本数据类型与包装类之间的转换。但需要注意的是，这种便利背后可能会隐藏性能问题，因为每次装箱和拆箱操作都会创建新的对象（对于`Integer`在[-128, 127]范围内的整数，Java会缓存这些对象的实例）。

自动装箱指的是将基本数据类型转换为对应的包装类对象。例如：

int num = 10; // 基本数据类型
Integer numObj = num; // 自动装箱，num被转换为Integer对象

 

自动拆箱指的是将包装类对象转换为对应的基本数据类型。例如：

Integer numObj = 10; // 包装类对象
int num = numObj; // 自动拆箱，numObj被转换为int基本数据类型

 

自动装箱和拆箱大大简化了代码的编写，但频繁的使用可能会导致性能问题，特别是在循环中。因此，在性能敏感的应用中，应该谨慎使用这些特性，或者考虑使用原始类型。

性能考虑

在Java中，由于自动装箱和拆箱的存在，可能会导致性能问题，尤其是在循环中。例如：

// 不推荐的做法 - 在循环中使用自动装箱和拆箱
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {Integer boxedI = i; // 自动装箱// ... 进行一些操作 ...
}

 

上面的代码片段会导致大量的临时`Integer`对象被创建和垃圾收集，影响程序的性能。为了优化性能，可以采用以下方法之一：

• 使用原始类型的数组而不是包装类的集合（如`int[]`代替`ArrayList<Integer>`）。
• 在循环外部声明一个包装类的实例并重复使用它（虽然这仍然会产生一些开销）。
• 在循环中使用原始类型的本地变量（如`int i`代替`Integer boxedI`）。