ColorfulC ·Java 包裝類
本小節(jié)我們將學(xué)習(xí) Java 的包裝類，我們將了解到什么是包裝類，為什么需要包裝類，Java 提供的包裝類有哪些，各種包裝類的常用方法和常量介紹，什么是裝箱操作以及什么是拆箱操作等內(nèi)容。
1. 什么是包裝類
Java 有 8 種基本數(shù)據(jù)類型，Java 中的每個(gè)基本類型都被包裝成了一個(gè)類，這些類被稱為包裝類。
包裝類可以分為 3 類：Number、Character、Boolean，包裝類的架構(gòu)圖如下所示：
2. 為什么需要包裝類
我們知道 Java 是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，但為了便于開(kāi)發(fā)者上手，Java 沿用了 C 語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類型，因此 Java 數(shù)據(jù)類型被分為了基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型。
對(duì)于簡(jiǎn)單的運(yùn)算，開(kāi)發(fā)者可以直接使用基本數(shù)據(jù)類型。但對(duì)于需要對(duì)象化交互的場(chǎng)景（例如將基本數(shù)據(jù)類型存入集合中），就需要將基本數(shù)據(jù)類型封裝成 Java 對(duì)象，這是因?yàn)榛緮?shù)據(jù)類型不具備對(duì)象的一些特征，沒(méi)有對(duì)象的屬性和方法，也不能使用面向?qū)ο蟮木幊趟枷雭?lái)組織代碼。出于這個(gè)原因，包裝類就產(chǎn)生了。
包裝類就是一個(gè)類，因此它有屬性、方法，可以對(duì)象化交互。
3. 基本數(shù)據(jù)類型與包裝類
下表列出了基本數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的包裝類。這些包裝類都位于 java.lang 包下，因此使用包裝類時(shí)，我們不需要手動(dòng)引入。
| 基本數(shù)據(jù)類型 | 對(duì)應(yīng)的包裝類 |
|---|---|
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
| char | Character |
| boolean | Boolean |
除了 int 對(duì)應(yīng)的包裝類名稱為 Integer 以及 char 對(duì)應(yīng)的包裝類名稱 Character，其他 6 種數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的包裝類，命名都為其基本數(shù)據(jù)類型的首字母的大寫(xiě)。
4. 包裝類常用方法
4.1 Number 類
Number 類是所有數(shù)值類型包裝類的父類，這里以其中一個(gè)子類 Integer 類為例，介紹其構(gòu)造方法、常用方法以及常量。
4.1.1 構(gòu)造方法
Integer 類提供兩個(gè)構(gòu)造方法：
Integer(int value)：以 int 型變量作為參數(shù)創(chuàng)建 Integer 對(duì)象；Integer(String s)：以 String 型變量作為參數(shù)創(chuàng)建 Integer 對(duì)象。
實(shí)例如下：
// 以 int 型變量作為參數(shù)創(chuàng)建 Integer 對(duì)象
Integer num = new Integer(3);
// 以 String 型變量作為參數(shù)創(chuàng)建 Integer 對(duì)象
Integer num = new Integer("8");
4.1.2 常用方法
byte byteValue()：以 byte 類型返回該 Integer 的值；int compareTo(Integer anotherInteger)：在數(shù)值上比較兩個(gè) Integer 對(duì)象。如果這兩個(gè)值相等，則返回 0；如果調(diào)用對(duì)象的數(shù)值小于 anotherInteger 的數(shù)值，則返回負(fù)值；如果調(diào)用對(duì)象的數(shù)值大于 anotherInteger 的數(shù)值，則返回正值；boolean equals(Object obj)：比較此對(duì)象與指定對(duì)象是否相等；int intValue()：以 int 類型返回此 Integer 對(duì)象；int shortValue()：以 short 類型返回此 Integer 對(duì)象；toString()：返回一個(gè)表示該 Integer 值的 String 對(duì)象；static Integer valueOf(String str)：返回保存指定的 String 值的 Integer 對(duì) 象；int parseInt(String str)：返回包含在由 str 指定的字符串中的數(shù)字的等價(jià)整數(shù)值。
更多常用方法請(qǐng)翻閱官方文檔。
4.1.3 常用常量
MAX_VALUE: 表示 int 型可取的最大值；MIN_VALUE: 表示 int 型可取的最小值；SIZE：表示以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示 int 值的位數(shù)；TYPE: 表示基本類型 Class 實(shí)例。
這些常量的使用實(shí)例如下：
public class WrapperClassDemo1 {
public static void main(String[] args) {
int maxValue = Integer.MAX_VALUE;
int minValue = Integer.MIN_VALUE;
int size = Integer.SIZE;
System.out.println("int 類型可取的最大值" + maxValue);
System.out.println("int 類型可取的最小值" + minValue);
System.out.println("int 類型的二進(jìn)制位數(shù)" + size);
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
int 類型可取的最大值2147483647
int 類型可取的最小值-2147483648
int 類型的二進(jìn)制位數(shù)32
4.2 Character 類
Character 類在對(duì)象中包裝一個(gè)基本類型為 char 的值。一個(gè) Character 對(duì)象包含類型為 char 的單個(gè)字段。
4.2.1 構(gòu)造方法
Character 類提供了一個(gè)構(gòu)造方法：
Character(char value)：很少使用。
4.2.2 常用方法
char charValue()：返回此 Character 對(duì)象的值；int compareTo(Character anotherCharacter)：返回此 Character 對(duì)象的值，根據(jù)數(shù)字比較兩個(gè) Character 對(duì)象，若這兩個(gè)對(duì)象相等則返回 0 ；boolean equals(Object obj)：將調(diào)用該方法的對(duì)象與指定的對(duì)象相比較；char toUpperCase(char ch)：將字符參數(shù)轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)；char toLowerCase(char ch)：將字符參數(shù)轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)；String toString()：返回一個(gè)表示指定 char 值的 String 對(duì)象；char charValue()：返回此 Character 對(duì)象的值；boolean isUpperCase(char ch)：判斷指定字符是否是大寫(xiě)字符；boolean isLowerCase(char ch)：判斷指定字符是否是小寫(xiě)字符。
更多常用方法請(qǐng)翻閱官方文檔。
4.3 Boolean 類
Boolean 類將基本類型為 boolean 的值包裝在一個(gè)對(duì)象中。一個(gè) Boolean 類型的對(duì)象只包含一個(gè)類型為 boolean 的字段。此外，此類還為 boolean 和 String 的相互轉(zhuǎn)換提供了許多方法，并提供了處理 boolean 時(shí)非常有用的其他一些常量和方法。
4.3.1 構(gòu)造方法
Boolean 類提供了如下兩個(gè)構(gòu)造方法：
Boolean(boolean value)：創(chuàng)建一個(gè)表示 value 參數(shù)的 boolean 對(duì)象（很少使用）；Boolean(String s)：以 String 變量作為參數(shù)，創(chuàng)建 boolean 對(duì)象。此時(shí)，如果傳入的字符串不為 null，且忽略大小寫(xiě)后的內(nèi)容等于 “true”，則生成 Boolean 對(duì)象值為 true，反之為 false。（很少使用）。
4.3.2 常用方法
boolean booleanValue()：將 Boolean 對(duì)象的值以對(duì)應(yīng)的 boolean 值返回；boolean equals(Object obj)：判斷調(diào)用該方法的對(duì)象與 obj 是否相等，當(dāng)且僅當(dāng)參數(shù)不是 null，而且與調(diào)用該方法的對(duì)象一樣都表示同一個(gè) boolean 值的 Boolean 對(duì)象時(shí)， 才返回 true；boolean parseBoolean(Sting)：將字符串參數(shù)解析為 boolean 值；String toString()：返回表示該 boolean 值的 String 對(duì)象；boolean valueOf(String s)：返回一個(gè)用指定的字符串表示值的 boolean 值。
更多常用方法請(qǐng)翻閱官方文檔。
4.3.3 常用常量
TRUE：對(duì)應(yīng)基值 true 的 Boolean 對(duì)象；FALSR：對(duì)應(yīng)基值 false 的 Boolean 對(duì)象；TYPE：表示基本類型 Class 實(shí)例。
5. 裝箱和拆箱
裝箱就是基本數(shù)據(jù)類型向包裝類轉(zhuǎn)換；拆箱就是包裝類向基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。裝箱和拆箱又有自動(dòng)和手動(dòng)之分。
實(shí)現(xiàn)裝箱的實(shí)例如下：
public class WrapperClassDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 自動(dòng)裝箱
int num1 = 19;
Integer num2 = num1;
System.out.println("num2=" + num2);
// 手動(dòng)裝箱
Integer num3 = new Integer(20);
System.out.println("num3=" + num3);
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
num2=19
num3=20
自動(dòng)裝箱就是直接將一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型的變量，賦值給對(duì)應(yīng)包裝類型的變量；手動(dòng)裝箱就是調(diào)用包裝類的構(gòu)造方法（在 Java14 中已經(jīng)過(guò)時(shí)，不推薦這樣的操作）。
實(shí)現(xiàn)拆箱的實(shí)例如下：
public class WrapperClassDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 自動(dòng)拆箱
Integer num1 = 19;
int num2 = num1;
System.out.println("num2=" + num2);
// 手動(dòng)拆箱
int num3 = num1.intValue();
System.out.println("num3=" + num3);
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
num2=19
num3=19
自動(dòng)拆箱就是直接將一個(gè)包裝類型的變量，賦值給對(duì)應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型變量；手動(dòng)拆箱通過(guò)調(diào)用對(duì)應(yīng)包裝類下的 xxxValue() 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6. 小結(jié)
通過(guò)本小節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了包裝類就是將基本數(shù)據(jù)類型包裝成的類，它有屬性、方法，可以對(duì)象化交互。除了 int 對(duì)應(yīng)的包裝類名稱為 Integer 以及 char 對(duì)應(yīng)的包裝類名稱 Character，其他 6 種數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的包裝類，命名都為其基本數(shù)據(jù)類型的首字母的大寫(xiě)。裝箱就是基本數(shù)據(jù)類型向包裝類轉(zhuǎn)換，拆箱就是包裝類向基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。
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