Day19 包装类 Integer底层

一、包装类

1、概念：包装类（Wrapper Class）是一种用于将基本数据类型转换为对象的类。Java中的基本数据类型（如int、char、boolean等）是非对象的，为了能够在需要对象的上下文中使用它们，Java提供了对应的包装类。

2、理解： 8种基本数据类型对应类：

1. Boolean：对应boolean    
2. Byte：对应byte 		
3. Short：对应short 		
4. Integer：对应int 		
5. Long：对应long 		
6. Float：对应float 		
7. Double：对应double
8. Character：对应char

3、出现原因：Java是一种纯面向对象语言，但是java中有8种基本数据类型，破坏了java为纯面向对象的特征。为了承诺在java中一切皆对象，java又给每种基本数据类型分别匹配了一个类，这个类我们称之为包装类/封装类。

注意：每个基本数据类型都有一个与之匹配的包装类。int的包装类的写法为Integer、char的包装类的写法是：Character，其余基本数据类型的包装类均是基本类型的首字母大写。

3、包装类常用方法

将基本数据类型转换为包装类对象：

java复制代码int num = 10;
Integer obj = Integer.valueOf(num); // 将int转换为Integer对象

从包装类对象获取基本数据类型的值：

java复制代码Integer obj = new Integer(20);
int num = obj.intValue(); // 从Integer对象获取int值

自动装箱（Autoboxing）和拆箱（Unboxing）：

java复制代码Integer obj = 30; // 自动装箱，将int转换为Integer对象
int num = obj; // 自动拆箱，将Integer对象转换为int

使用包装类提供的方法：

java复制代码Integer num = 40;
int binary = Integer.parseInt("1010", 2); // 将二进制字符串转换为int
String hex = Integer.toHexString(num); // 将int转换为十六进制字符串

装箱：把基本数据类型包装为对应的包装类对象

Integer i1 = new Integer(10); // 利用构造方法

Integer i2 = Integer.valueOf(10); //利用包装类中的静态方法

**拆箱：**把包装类对象转换为对应的基本数据类型。

int i3= i1.intValue(); //返回包装类对象对应的基本数据

前面的装箱和拆箱操作，相对较麻烦。自jdk1.5开始，java增加的对基本数据类型的自动装箱和自动拆箱操作。

java编译器在编译时期会根据源代码的语法来决定是否进行装箱或拆箱。

a、 自动装箱：可以直接把一个基本数据类型赋值给包装类

例如： Integer i1 = 10; //自动装箱操作

b、 自动拆箱：可以直接把一个包装类对象，赋值给基本类型

例如：int a = new Integer(3); //自动拆箱。

自动装箱和自动拆箱，简化了对包装类的操作。

注意：需要理解自动装箱和拆箱的本质（底层也是手动装拆箱）

二、Integer底层原理

1、概念： Integer是java.lang.Integer类的包装类，用于表示整数数据类型int的对象形式。Integer类是不可变的，即一旦创建了Integer对象，其值就不能被修改。

2、描述：判断输入的int值是否在-128~127区间内，如果在就从Integer的缓存类的缓存数组中获取对象，如果不在就重新new对象。（引用类型的“==”是判断两个引用是否指向同一个对象）

3、主要底层原理：

缓存机制：
- Java在内部维护了一个整数缓存池，范围为-128到127。
- 当调用Integer.valueOf(int)方法创建一个Integer对象时，如果参数在缓存范围内，将返回缓存中的对象，而不是新建对象。
- 这种缓存机制可以提高性能，节省内存，避免频繁创建和销毁Integer对象。
装箱和拆箱：
- 装箱（Autoboxing）：将基本数据类型转换为对应的包装类对象。
- 拆箱（Unboxing）：将包装类对象转换为对应的基本数据类型。
- Java编译器会自动进行装箱和拆箱操作，使得基本数据类型和包装类之间的转换更加方便。
valueOf()方法：
- Integer.valueOf(int)方法用于返回指定int值的Integer实例。
- 该方法利用缓存机制，如果参数在缓存范围内，则返回缓存中的对象，否则创建新的Integer对象。
intValue()方法：
- Integer.intValue()方法用于将Integer对象转换为int类型的值。
- 这个方法是获取Integer对象包含的int值的常用方式。
常量池：
- Java中的整数常量池是在编译期间生成的，包含在-128到127范围内的整数。
- 当使用整数常量时，会直接从常量池中获取，而不会创建新的Integer对象。
注意：Integer类的底层原理主要涉及缓存机制、装箱拆箱、valueOf()方法等，这些特性使得Integer类在处理整数数据时更加高效和方便。理解这些底层原理有助于更好地利用Integer类，并避免一些潜在的性能问题。