上善若水
In general the OO style is to use a lot of little objects with a lot of little methods that give us a lot of plug points for overriding and variation. To do is to be -Nietzsche, To bei is to do -Kant, Do be do be do -Sinatra
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J2SE5.0后推出了自动装箱和拆箱的功能,以提高我们的开发效率,然而自动装箱和拆箱实际上是通过编译器来支持的(并非语言本身,或者说虚拟机),因而这种支持也隐藏了部分内部实质,再加上某些类的优化(比如Integer里面的缓存等,参看关于缓存节),就更加容易在特定的环境下产生问题,并且如果不知道原来还无法调试。以下先是简单的介绍了编译器对装箱和拆箱的实现,并根据实现简单介绍一下可能会遇到的几个问题。

装箱和拆箱实现

以下装箱和拆箱代码:

       Object value = 10;
       
int intValue = (Integer)value;
       Integer newIntValue 
= new Integer(10);

 

编译成字节码如下:

     0 bipush 10

     2 invokestatic java.lang.Integer.valueOf(int) : java.lang.Integer [20]

     5 astore_1 [value]

     6 aload_1 [value]

     7 checkcast java.lang.Integer [21]

    10 invokevirtual java.lang.Integer.intValue() : int [26]

    13 istore_2 [intValue]

    14 new java.lang.Integer [21]

    17 dup

    18 bipush 10

    20 invokespecial java.lang.Integer(int) [30]

    23 astore_3 [newIntValue]

从以上字节码可以看到10首先调用valueOf方法转换为Integer实例,再赋值该value,而value强制转换成Integer类后,会调用intValue方法,后赋值给intValue。这就是用编译器来实现装箱和拆箱。

 

奇怪的NullPointerException

查看以下代码:

       Integer value = null;
       
int intValue = value;

 

可以编译通过,但是运行的时候却会发生NullPointerException。这是由什么引起的呢?依然看一下字节码就可以了:

     0 aconst_null

     1 astore_1 [value]

     2 aload_1 [value]

    3 invokevirtual java.lang.Integer.intValue() : int [20]

     6 istore_2 [intValue]

从字节码中可以看到,从value赋值该intValue事实上是直接在value实例上调用intValue函数。

对当前代码,我们可以一眼就看出当前valuenull的问题,但是如果这个null是在很远以外的地方赋值的呢?或者是间接赋值呢?这个时候遇到这种问题就会比较诡异了。

 

相等与不相等问题

查看一下代码:

       Integer value1 = 100;
       Integer value2 
= 100;
       System.out.println(
"value1 == value2 is " + (value1 == value2));
      
       Integer value3 
= 200;
       Integer value4 
= 200;
       System.out.println(
"value3 == value4 is " + (value3 == value4));

 

这段代码会是什么结果?

value1 == value2 is true

value3 == value4 is false

 

两段代码就是值不一样,其他的都一样,竟然会有区别?这个奥妙就因为装箱过程中调用的是valueOf方法,而valueOf方法对值在-128127之间的数值缓存了(参见关于缓存一节),因而value1value2的引用是相同的,而value3value4的引用是不一样的,而==比较的是引用,因而才会出现以上的结果。

这确的做法应该是:

       Integer value1 = 100;
       Integer value2 
= 100;
       System.out.println(
"value1 == value2 is " + (value1.equals(value2)));
      
       Integer value3 
= 200;
       Integer value4 
= 200;

       System.out.println("value3 == value4 is " + (value3.equals(value4))); 

这样的结果就是预料的结果了:

value1 == value2 is true

value3 == value4 is true

 

所以我们要慎用“==”操作符。

 

String中的相等与不等

String中也有类似的情况,查看一下代码:

       String str1 = "abc";
       String str2 
= "abc";
       System.out.println(
"str1 == str2 is " + (str1 == str2));
      
       String str3 
= new String("abc");
       String str4 
= new String("abc");
       System.out.println(
"str3 == str4 is " + (str3 == str4));

 

执行结果:

str1 == str2 is true

str3 == str4 is false

 

这是因为str1str2使用的是同一个字符串,即在字符常量中的字符串,而str3str4在使用字符常量中的字符为参数又创建出了两个新的字符串对象,因而在引用比较情况下是不等的。我们可以从字节码中得到这些信息(删除打印的代码):

     0 ldc <String "abc"> [20]

     2 astore_1 [str1]

     3 ldc <String "abc"> [20]

     5 astore_2 [str2]

     6 new java.lang.String [22]

     9 dup

    10 ldc <String "abc"> [20]

    12 invokespecial java.lang.String(java.lang.String) [24]

    15 astore_3 [str3]

    16 new java.lang.String [22]

    19 dup

    20 ldc <String "abc"> [20]

    22 invokespecial java.lang.String(java.lang.String) [24]

    25 astore 4 [str4]

正确的做法还是调用equals方法,而不是使用“==”操作符。

 

关于缓存

据目前信息,有缓存的类有:ByteShortIntegerLong以及Boolean类。而这种缓存也只是在调用valueOf(静态)方法的时候才会存在(装箱正是调用了valueOf方法)。对整型,缓存的值都是-128127(包括-128127)之间,其他值都不缓存,而对Boolean类型只有truefalse值。代码如下:

public final class Integer extends Number {
    
public static Integer valueOf(int i) {
        
if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)
            
return IntegerCache.cache[i + 128];
        
else
        
return new Integer(i);
}
public final class Boolean {
    
public static Boolean valueOf(boolean b) {
        
return (b ? TRUE : FALSE);
    }


2011-01-05

 

 

posted on 2011-07-20 23:09 DLevin 阅读(5527) 评论(2)  编辑  收藏 所属分类: Core Java

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# re: Java中的装箱与拆箱
2011-07-25 22:29 | AlleNny
so many years ~  回复  更多评论
  
# re: Java中的装箱与拆箱
2011-07-26 01:12 | DLevin
It really is, but it is not so old for a new guy like me, especially for the cache strategy applied by the compiler. :)@AlleNny
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