Java包装类用法详解

在 Java 通常使用的一般数据类型又称为值类型。这种数据类型存储在栈中，不属于对象的范畴。

Java 是面向对象的程序设计语言，基本数据类型不是面向对象的形式，所以不符合面向对象程序设计的基本思想。但基本数据类型易于理解，能够简化程序的编写，所以有其存在的合理性。

实际开发中，有时需要使用以对象形式表示的数据类型，这就需要为每种基本数据类型提供对应的类，将原始类型转换为对象类型。

所谓包装类，就是把值类型的变量进行包装，采用对象的方式对其进行操作，使其有自己的属性和方法。把值类型的数据包装成引用类型的过程又称为装箱，其逆过程称为拆箱。

Java SE 1.5 提供了自动装箱和自动拆箱功能，可以将原始类型自动转换为对象类型，以及将对象类型自动转换为原始类型。

Java的包装类

java.lang 包内的 8 个类在 Java 中称为包装类。基本数据类型对应的包装类如下表所示。

表 1 基本数据类型对应的包装类

基本数据类型	包装类
int	Integer
float	Float
char	Character
double	Double
boolean	Boolean
byte	Byte
long	Long
short	Short

在这 8 个类中，除了 Integer 和 Character，其他 6 个类的类名和基本数据类型一致，只是类名的第一个字母使用大写形式而已。

【实例】包装类的基本应用。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer i = new Integer(10); // 括号中应该是数字10，而不是字符l0
        Character c = new Character('a'); // 正确使用单引号定义字符

        System.out.println(i); // 打印Integer对象的值
        System.out.println(c); // 打印Character对象的值
    }
}

运行结果为：

10
a

包装类和基本数据类型的区别

1) 默认值不同

包装类的默认值是 null，而基本数据类型采用对应的默认值（如整型的默认值是 0，浮点类型的默认值是 0.0）。

在现实开发中，包装类的默认值 null 可以有效标记该变量是否被初始化，而基本数据类型想要实现相同效果则更复杂。例如，在表示温度的成员变量中，如果使用 Double 类型，则默认值 null 表示数据没有初始化。如果使用 double 类型，那么默认值 0.0 容易产生歧义，无法分辨是未初始化，还是温度刚好为 0℃。

2) 存储区域不同

基本数据类型把值保存在栈内存中；包装类把对象保存在堆中，并通过对象的引用来调用这些对象。

Java自动装箱

将基本数据类型转换为包装类称为装箱。将原始数据类型自动转换为其对应的包装类的操作称为自动装箱。

从 Java 5 开始，不再需要使用包装器类的 valueOf() 方法将原始数据类型转换为对象。

【实例】Java自动装箱的应用。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 将int型转换为Integer
        int a = 20;
       
        // 手动转换，将int型显式转换为Integer
        Integer i = Integer.valueOf(a);
       
        // 自动装箱，编译器将在内部调用Integer.valueOf(a)方法
        Integer j = a;
       
        // 打印原始int类型和两个Integer对象
        System.out.println(a + "" + i + "" + j);
    }
}

运行结果为：

20 20 20

4.Java自动拆箱

将包装类转换为基本数据类型称为拆箱。将包装类自动转换为其对应的原始类型的操作称为自动拆箱，这是自动装箱的逆向过程。

从 Java 5 开始，不再需要使用包装类的方法将包装类转换为原始类型。

【实例】Java 自动拆箱的应用。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 将Integer转换为int型
        Integer a = new Integer(3);
       
        // 手动转换，将Integer明确转换为int型
        int i = a.intValue();
       
        // 自动拆箱，编译器将在内部调用a.intValue()方法
        int j = a;
       
        // 打印Integer对象和两个int变量
        System.out.println(a + " " + i + " " + j);
    }
}

运行结果为：

3 3 3

Java包装类的方法

除了数据封装，包装类还提供了一些与相应数据类型相关的操作方法。下面以 Integer 类为例展开介绍：

• static int parseInt(String s)：可以将字符串转换为相应的 int 型数据，需要注意的是，传入的字符串中的值必须是正确的，否则会抛出异常。
• static String toOctalString(int i)：以字符串形式返回 int 型数据对应的八进制形式。
• static String toHexString(int i)：以字符串形式返回 int 型数据对应的十六进制形式。
• static int max(int a, int b)：返回两个值中的较大值。
• static int min(int a, int b)：返回两个值中的较小值。

除了方法，包装类还提供了一些比较常用的静态常量，下面以 Integer 类为例展开介绍：

• static final int MIN_VALUE：返回 int 型的最小值。
• static final int MAX_VALUE：返回 int 型的最大值。
• final static char[] digits：返回将数字表示为字符串的所有可能字符组成的数组。
• final static int [] sizeTable：返回各数量级的最大值所组成的数组。

【实例】Integer 类中的方法的应用。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 将字符串转换为int型
        String str = "123"; // 变量名应使用合适的命名规则
        int num = Integer.parseInt(str);
        System.out.println("num = " + num);

        // 将数值转换为八进制形式
        String octal = Integer.toOctalString(128);
        System.out.println("128 to Octal = " + octal);

        // 将数值转换为十六进制形式
        String hex = Integer.toHexString(128); // 方法名应为toHexString
        System.out.println("128 to hex = " + hex);

        // 比较大小
        System.out.println("max(12, 18) = " + Integer.max(12, 18));
        System.out.println("min(12, 18) = " + Integer.min(12, 18));

        // 输出int型的最大值和最小值
        System.out.println("int max = " + Integer.MAX_VALUE);
        System.out.println("int min = " + Integer.MIN_VALUE);
    }
}

运行结果为：

num = 123
128 to Octal = 200
128 to hex = 80
max(12, 18) = 18
min(12, 18) = 12
int max = 2147483647
int min = -2147483648