java基本类型与引用类型

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  • 一基本数据类型
  • 二引用类型
  • 三基本类型与引用类型的区别
    • 默认值
    • 内存分配
    • 自动装箱自动拆箱
    • 自动装箱拆箱带来的问题
      • 程序的性能
      • 空指针异常
      • 对象相等比较时

一、基本数据类型

java中一共分为8种基本数据类型：byte、short、int、long、float、double、char、boolean,其中byte、short、int、long是整型。float、double是浮点型,char是字符型,boolean是布尔型。

二、引用类型

java为每种基本类型都提供了对应的封装类型，分别为：Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean。引用类型是一种对象类型,它的值是指向内存空间的引用，就是地址。

三、基本类型与引用类型的区别

1.默认值

整型byte、short、int、long的默认值都为0,浮点型float、double的默认值为0.0,boolean默认值为false,char默认值为空。对应的包装类型默认值都为null。

2.内存分配

基本数据类型的变量是存储在栈内存中，而引用类型变量存储在栈内存中，保存的是实际对象在堆内存中的地址，实际对象中保存这内容。

3.自动装箱、自动拆箱

Java从jdk1.5开始引入自动装箱和拆箱,使得基本数据类型与引用类型之间相互转换变得简单。

自动装箱: java自动将原始类型转化为引用类型的过程，自动装箱时编译器会调用valueOf方法,将原始类型转化为对象类型。

自动拆箱: java自动将引用类型转化为原始类型的过程，自动拆箱时编译器会调用intValue(),doubleValue()这类的方法将对象转换成原始类型值。

自动装箱主要发生在两种情况：一种是赋值时，一种是方法调用时。
a.赋值

Integer a = 3; //自动装箱
int b = a; //自动拆箱

b.方法调用

public Integer query(Integer a){
   return a;
}
query(3); //自动装箱
int result = query(3); //自动拆箱

4.自动装箱、拆箱带来的问题

1.程序的性能

由于装箱会隐式地创建对象创建，因此千万不要在一个循环中进行自动装箱的操作，下面就是一个循环中进行自动装箱的例子，会额外创建多余的对象,增加GC的压力,影响程序的性能：

Integer sum = 0;
 for(int i=0; i<1000; i++){ sum+=i; }

2.空指针异常

注意拆箱过程中可能产生的空指针异常，一个简单的例子：

Object obj = null;
int i = (Integer)obj;

3.对象相等比较时

先来看一个常见的例子：

Integer a = 120;
int b= 120;
Integer c = 120;
Integer d = new Integer(120);
System.out.println(a == b);   //true    t1
System.out.println(a == c);   //true    t2
System.out.println(a == d);   //false   t3

Integer e = 128;
Integer f = 128;
System.out.println(e == f);   //false    t4

返回结果是不是出乎大家的意料,解释一下每种结果的原因：
我们先反编译一下生成字节码：

Integer a = Integer.valueOf(120);
int b = 120;
Integer c = Integer.valueOf(120);
Integer d = new Integer(120);
System.out.println(a.intValue() == b);
System.out.println(a == c);
System.out.println(a == d);

Integer e = Integer.valueOf(127);
Integer f = Integer.valueOf(127);
System.out.println(e == f);

Integer e1 = Integer.valueOf(128);
Integer f1 = Integer.valueOf(128);
System.out.println(e1 == f1);

可以看到变量a、c在初始化的时候编译器调用了valueOf进行自动装箱，在a==b时对变量a调用了intValue()方法进行了自动拆箱操作，这就很好解释t1~t4的结果了。

t1产生的原因是编译器编译时会调用intValue()自动的将a进行了拆箱，结果肯定是true;
t2跟t4的结果比较难理解：这是因为初始化时，编译器会调用装箱类的valueOf()方法,查看jdk的源码：

public static Integer valueOf(int i) {
    assert IntegerCache.high >= 127;
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

发现jdk对-128~127之间的值做了缓存，对于-128~127之间的值会取缓存中的引用,通过缓存经常请求的值而显著提高空间和时间性能。
这就能解释t2结果返回true，而t4由于128不在缓存区间内，编译器调用valueOf方法会重新创建新的对象，两个不同的对象返回false。

t3结果无论如何都不会相等的，因为new Integer(120)构造器会创建新的对象。

Byte、Short、Integer、Long、Char这几个装箱类的valueOf()方法都会做缓存，而Float、Double则不会，原因也很简单，因为byte、Short、integer、long、char在某个范围内的整数个数是有限的，但是float、double这两个浮点数却不是。