自动装箱与拆箱

作者：Ethan.Yang
博客：https://blog.ethanyang.cn (opens new window)

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Java 为了让基本类型能像对象一样操作，引入了 包装类（Wrapper Classes）。
自动装箱（Autoboxing）和自动拆箱（Unboxing）是 Java 编译器在基本类型与包装类型之间 自动转换 的特性。

一、触发时机

• 自动装箱：将基本类型转换为包装类型，例如：

Integer i = 10; // 等价于 Integer i = Integer.valueOf(10);

• 自动拆箱：将包装类型转换为基本类型，例如：

int j = i; // 等价于 int j = i.intValue();

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二、缓存机制

Java 中的 Integer、Short、Byte、Character、Boolean 等包装类，使用了 对象缓存池机制 来提高性能。

Integer.valueOf(int) 内部缓存示例：

public static Integer valueOf(int i) {
    // 其中 low = -128 high = 127
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

包装类缓存范围

包装类	缓存范围
Boolean	true / false
Byte	-128 ~ 127
Character	0 ~ 127
Short	-128 ~ 127
Integer	-128 ~ 127（默认）
Long	-128 ~ 127
Float/Double	❌ 无缓存

Integer 缓存最大值可通过 -XX:AutoBoxCacheMax 设置

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三、比较陷阱

❗ == 比较的是引用，.equals() 比较的是值。 如果超出缓存范围，会产生新对象，== 结果可能为 false。

注意：如果类没有重写 equals()，默认比较引用。但 Integer、String 等类都已重写，比较的是值。

缓存范围内

Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b);      // true（缓存池）
System.out.println(a.equals(b)); // true（值相等）

Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(c == d);      // false（不同对象）
System.out.println(c.equals(d)); // true（值相等）

基本类型与包装类型比较（自动拆箱）

Integer a = 100;
int b = 100;
System.out.println(a == b); // true（a 拆箱为 int 后比较）

null 拆箱风险

Integer a = null;
int b = a;  // ⚠️ NullPointerException

Map 中的陷阱

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();

Integer a = 100, b = 100;
Integer c = 200, d = 200;

map.put(a, "Value100");
map.put(c, "Value200");

System.out.println(map.get(b)); // Value100
System.out.println(map.get(d)); // Value200

Map 判断 key 是否相等用 .hashCode() 和 .equals()，只要值相等即可。 即使 c == d 为 false，只要 c.equals(d) 为 true，仍然能取出。

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四、缓存池调优

可通过 JVM 参数扩展缓存范围：

-XX:AutoBoxCacheMax=500

配合 Integer.valueOf() 使用，可以提高缓存命中率与内存复用。