java面向对象 - 包装类

### Java 面向对象编程中的包装类 #### 包装类的概念 Java 中的包装类（Wrapper Class）是用来将基本数据类型封装成对象的一组类。这些类位于 `java.lang` 包中，允许开发者在需要时将基本数据类型转换为对象以便于操作[^1]。 以下是常见的基本数据类型及其对应的包装类： | **基本数据类型** | **包装类** | |-------------------|------------------| | byte | Byte | | short | Short | | int | Integer | | long | Long | | float | Float | | double | Double | | char | Character | | boolean | Boolean | #### 包装类的作用 包装类的主要目的是为了能够将基本数据类型作为对象来处理。这使得它们可以在集合框架（Collections Framework）和其他需要对象参数的地方使用。此外，包装类还提供了一些有用的工具方法，方便数值的操作和转换[^2]。 #### 自动装箱与拆箱 自 Java 5 开始引入了自动装箱（Autoboxing）和自动拆箱（Unboxing）机制，简化了基本数据类型与其对应包装类之间的转换过程。 - **自动装箱** 是指编译器会隐式地将基本数据类型转换为其对应的包装类。 - **自动拆箱** 则是指编译器会隐式地将包装类转换回其对应的基本数据类型。 ##### 示例代码 ```java Integer num = 10; // 自动装箱 int value = num; // 自动拆箱 ``` #### 包装类的实现原理 包装类本质上是对基本数据类型的封装。例如，`Integer` 类内部维护了一个名为 `value` 的私有成员变量，用来存储实际的整数值。通过 getter 方法可以获取该值。 ##### 示例代码 ```java public final class Integer { private final int value; public Integer(int value) { this.value = value; } public int intValue() { return value; } } ``` 当调用 `new Integer(10)` 创建对象时，实际上是在内存中分配了一块空间并初始化了 `value` 成员变量。而自动装箱则是由 JVM 在后台完成这一过程，无需显式调用构造函数[^3]。 #### 常见用途 1. **集合框架支持**: 许多集合类（如 ArrayList、HashSet 等）只接受对象作为元素，因此需要用包装类代替基本数据类型。 2. **线程安全需求**: 某些场景下可能需要对共享的数据进行同步控制，此时包装类提供了更好的解决方案。 3. **方法重载区分**: 不同签名的方法可以通过接收不同类型的包装类来进行区分。 4. **默认值设置**: 对象可以赋值为 null，而基本数据类型不具备此特性。 #### 性能考虑 尽管包装类带来了便利性，在性能敏感的应用程序中应谨慎使用。因为每次装箱/拆箱都会涉及额外开销，并可能导致不必要的临时对象创建。对于循环体内的频繁运算尤其需要注意这一点[^4]。 --- ###