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ColorfulC · 更新于 2020-06-01

Java 包裝類(lèi)

本小節(jié)我們將學(xué)習(xí) Java 的包裝類(lèi)，我們將了解到什么是包裝類(lèi)，為什么需要包裝類(lèi)，Java 提供的包裝類(lèi)有哪些，各種包裝類(lèi)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(lèi)

Java 有 8 種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，Java 中的每個(gè)基本類(lèi)型都被包裝成了一個(gè)類(lèi)，這些類(lèi)被稱為包裝類(lèi)。

包裝類(lèi)可以分為 3 類(lèi)：Number、Character、Boolean，包裝類(lèi)的架構(gòu)圖如下所示：

2. 為什么需要包裝類(lèi)

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(lèi)型，因此 Java 數(shù)據(jù)類(lèi)型被分為了基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和引用數(shù)據(jù)類(lèi)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(lèi)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(lèi)型存入集合中），就需要將基本數(shù)據(jù)類(lèi)型封裝成 Java 對(duì)象，這是因?yàn)榛緮?shù)據(jù)類(lèi)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(lèi)就產(chǎn)生了。

包裝類(lèi)就是一個(gè)類(lèi)，因此它有屬性、方法，可以對(duì)象化交互。

3. 基本數(shù)據(jù)類(lèi)型與包裝類(lèi)

下表列出了基本數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)。這些包裝類(lèi)都位于 java.lang 包下，因此使用包裝類(lèi)時(shí)，我們不需要手動(dòng)引入。

基本數(shù)據(jù)類(lèi)型 對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)
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(lèi)名稱為 Integer 以及 char 對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)名稱 Character，其他 6 種數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)，命名都為其基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的首字母的大寫(xiě)。

4. 包裝類(lèi)常用方法

4.1 Number 類(lèi)

Number 類(lèi)是所有數(shù)值類(lèi)型包裝類(lèi)的父類(lèi)，這里以其中一個(gè)子類(lèi) Integer 類(lèi)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(lèi)提供兩個(gè)構(gòu)造方法：

  1. Integer(int value)：以 int 型變量作為參數(shù)創(chuàng)建 Integer 對(duì)象；
  2. 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(lèi)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(lèi)型返回此 Integer 對(duì)象；
  • int shortValue()：以 short 類(lèi)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

  1. MAX_VALUE: 表示 int 型可取的最大值；
  2. MIN_VALUE: 表示 int 型可取的最小值；
  3. SIZE：表示以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示 int 值的位數(shù)；
  4. TYPE: 表示基本類(lèi)型 Class 實(shí)例。

這些常量的使用實(shí)例如下：

實(shí)例演示
預(yù)覽 復(fù)制
復(fù)制成功！
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(lèi)型可取的最大值" + maxValue);
        System.out.println("int 類(lèi)型可取的最小值" + minValue);
        System.out.println("int 類(lèi)型的二進(jìn)制位數(shù)" + size);
    }

}
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運(yùn)行結(jié)果：

int 類(lèi)型可取的最大值2147483647
int 類(lèi)型可取的最小值-2147483648
int 類(lèi)型的二進(jìn)制位數(shù)32

4.2 Character 類(lèi)

Character 類(lèi)在對(duì)象中包裝一個(gè)基本類(lèi)型為 char 的值。一個(gè) Character 對(duì)象包含類(lèi)型為 char 的單個(gè)字段。

4.2.1 構(gòu)造方法

Character 類(lèi)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(lèi)

Boolean 類(lèi)將基本類(lèi)型為 boolean 的值包裝在一個(gè)對(duì)象中。一個(gè) Boolean 類(lèi)型的對(duì)象只包含一個(gè)類(lèi)型為 boolean 的字段。此外，此類(lèi)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(lèi)提供了如下兩個(gè)構(gòu)造方法：

  1. Boolean(boolean value)：創(chuàng)建一個(gè)表示 value 參數(shù)的 boolean 對(duì)象（很少使用）；
  2. 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(lèi)型 Class 實(shí)例。

5. 裝箱和拆箱

裝箱就是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型向包裝類(lèi)轉(zhuǎn)換；拆箱就是包裝類(lèi)向基本數(shù)據(jù)類(lèi)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：

實(shí)例演示
預(yù)覽 復(fù)制
復(fù)制成功！
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);
    }

}
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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(lèi)型的變量，賦值給對(duì)應(yīng)包裝類(lèi)型的變量；手動(dòng)裝箱就是調(diào)用包裝類(lèi)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：

實(shí)例演示
預(yù)覽 復(fù)制
復(fù)制成功！
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);
    }

}
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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(lèi)型的變量，賦值給對(duì)應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型變量；手動(dòng)拆箱通過(guò)調(diào)用對(duì)應(yīng)包裝類(lèi)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(lèi)就是將基本數(shù)據(jù)類(lèi)型包裝成的類(lèi)，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(lèi)名稱為 Integer 以及 char 對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)名稱 Character，其他 6 種數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)，命名都為其基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的首字母的大寫(xiě)。裝箱就是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型向包裝類(lèi)轉(zhuǎn)換，拆箱就是包裝類(lèi)向基本數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。