Kurt/Java - 基本型別 & 包裝類別

Java - 基本型別 & 包裝類別

型別

基本型別(Primitive Type)

Data Type	Size	Range	Default
byte	1 byte	-128 ~ 127	0
short	2 bytes	-32768 ~ 32767	0
int	4 bytes	-2^31 ~ 2^31-1	0
float	4 bytes	-3.4e38 ~ 3.4e38	0.0f
long	8 bytes	-2^63 ~ 2^63-1	0L
double	8 bytes	-1.7e308 ~ 1.7e308	0.0d
boolean	1 bit	true, false	false
char	2 bytes	\u000 ~ \ufff	\u000

包裝類別、參考型別(Wrapper Class、Reference Type)

每一個基本型別都有一個對應的包裝類別，如下:

Primitive Type	Wrapper Class
byte	Byte
short	Short
int	Integer
float	Float
long	Long
double	Double
boolean	Boolean
char	Character

除了 Boolean、Character 以外，其他的包裝類別皆繼承 Number 類，而最上層的類別即 Object。

也因為全部都是繼承 Object，所以其底下的所有包裝類別皆可實作 Object 裡面的功能，如: hashCode()、toString()、equals()…等等。

因為 objects 本身是 reference type，所以它們的 default value 為 null，而 primitive type 的值不能是 null，所以若你宣告了一個 primitive type 的變數而沒有賦值，則系統會給他預設的值，如表 1。

包裝類別還有一個特點，就是可以將字串轉成特定的資料型態，如: Integer 類別裡面的 parseInt(將字串轉成整數類別)。

Boxing & Unboxing

名詞解釋

裝箱(boxing): 是指將基本類別轉為對應的包裝類別(Wrapper Object)，如: int 轉為 Integer。
拆箱(unboxing): 即裝箱的反意，將包裝類別轉為對應的基本類別，如: Float 轉為 float。
自動裝箱(autoboxing): 是指 Java 編譯器自動將基本類別轉為對應的包裝類別。

程式範例

// Autoboxing
Integer foo1 = 100;

// Auto-unboxing
int foo2 = foo1;

ArrayList<Integer> fooArr = new ArrayList<Integer>();

// 加入基本類型的值，java 會自動做 boxing 的動作(Autoboxing)
fooArr.add(1);
fooArr.add(2);

Autoboxing & Unboxing 效能問題

請看以下範例，試想該範例有什麼問題

public class Foo {
    private static Integer sum = 0;

    public static void main(String... args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            sum = sum + i;
        }
    }
}

解析此範例程式的流程:

sum 是 Integer(Wrapper Type)，所以在計算前會先 unbox 成 int
sum + i 得到新的 int 值
新的 int 值要 assgin 回去給 sum，但發現 sum 是 wrapper type，所以又建立了一個新的 Integer obj

看了上面的流程解析可以發現，此迴圈總共會跑 10 次，並建立 10 個不同的 Object，且這些 Object 都需要做 GC(Garbage Collection)，如果迴圈不只 10 次，那對於專案的效能影響是非常大的。

在 Javadocs 有提到 autoboxing 和 unboxing 只適合用於你必須在 Collection 裡面放入數字的值，並不適用於計算上。