java拆箱裝箱理解(以Long long爲例)

學過Java的同學或多或少都聽過自動裝箱拆箱,下邊通過代碼和字節碼文件加深下對自動拆箱裝箱的理解.

1爲什麼要有包裝類型?

作爲和基本數據類型對應的類類型存在,方便涉及到對象的操作,比如泛型必須要求我們是對象數據類型.

2 自動裝箱拆箱發生在什麼時候?

自動拆箱裝箱發生在代碼編譯期間.

通過例子來看下自動拆箱裝箱是怎麼做的:

public static void main(String[] args) { 
        Long a = 100L;
        Long b = 100L;
        long c = 100L;
        Long d = new Long(100);

        Long e = 1000L;
        Long f = 1000L;
        
        System.out.println(a == b);
        System.out.println(a == c);
        System.out.println(a == d);
        System.out.println(c == d);
        System.out.println(e == f);
    }

下面先公佈答案:
true
true
false
true
false

蒙 a==b爲true; 爲什麼 e==f就是false? a和c是怎麼比較的? a和d又是什麼情況?

接下來我們通過字節碼文件看看到底有什麼奧祕:

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc2_w        #2                  // long 100l
       3: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
       6: astore_1
       7: ldc2_w        #2                  // long 100l
      10: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
      13: astore_2
      14: ldc2_w        #2                  // long 100l
      17: lstore_3
      18: new           #5                  // class java/lang/Long
      21: dup
      22: ldc2_w        #2                  // long 100l
      25: invokespecial #6                  // Method java/lang/Long."<init>":(J)V
      28: astore        5
      30: ldc2_w        #7                  // long 1000l
      33: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
      36: astore        6
      38: ldc2_w        #7                  // long 1000l
      41: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
      44: astore        7
      46: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      49: aload_1
      50: aload_2
      51: if_acmpne     58
      54: iconst_1
      55: goto          59
      58: iconst_0
      59: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
      62: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      65: aload_1
      66: invokevirtual #11                 // Method java/lang/Long.longValue:()J
      69: lload_3
      70: lcmp
      71: ifne          78
      74: iconst_1
      75: goto          79
      78: iconst_0
      79: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
      82: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      85: aload_1
      86: aload         5
      88: if_acmpne     95
      91: iconst_1
      92: goto          96
      95: iconst_0
      96: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
      99: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
     102: lload_3
     103: aload         5
     105: invokevirtual #11                 // Method java/lang/Long.longValue:()J
     108: lcmp
     109: ifne          116
     112: iconst_1
     113: goto          117
     116: iconst_0
     117: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
     120: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
     123: aload         6
     125: aload         7
     127: if_acmpne     134
     130: iconst_1
     131: goto          135
     134: iconst_0
     135: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
     138: return
}

鬼畫符?我們看下這些鬼到底什麼意思.

3: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
意思是執行 Long 的valueof()方法 參數爲基本類型 返回值爲Long類型
看看Long的valueof方法

    public static Long valueOf(long l) {
        final int offset = 128;
        if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache
            return LongCache.cache[(int)l + offset];
        }
        return new Long(l);
    }

如果傳入的基本類型在-128-127之內就,就從LongCache中取數據返回給我們.看下LongCache幹了啥

    private static class LongCache {
        private LongCache(){}
        static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];
        static {
            for(int i = 0; i < cache.length; i++)
                cache[i] = new Long(i - 128);
        }
    }

原來如此,-128-127就直接返回給我們chche中的數據,超出這個範圍直接new一個給我們.a==b爲true,e==f爲false就說得通了.

  65: aload_1
  66: invokevirtual #11                 // Method java/lang/Long.longValue:()J
  69: lload_3
  70: lcmp

拿出變量a,執行Long.longValue()返回一個基本數據類型,在和c比較.看下longValue方法

   /**
     * Returns the value of this {@code Long} as a
     * {@code long} value.
     */
    public long longValue() {
        return value;
    }

這部就是兩個基本數據類型比較嗎.

      85: aload_1
      86: aload         5
      88: if_acmpne     95

取出a和d直接比較內存地址是否一樣.鐵定不一樣呀.

剩下的大家可以自己看下,有不明白的可以評論問.

3 總結

自動拆箱裝箱沒有什麼神祕的.字節碼可以告訴我們很東西.如果某些概念理解不了,試着看看字節碼文件.說不定會豁然開朗.

如果發現文章中有不妥之處,希望大家指出,共同進步.

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