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JavaSE 基础 — Day13 笔记

日期：2026-07-29
项目：c260729
作者：WanJL

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一、包装类（Wrapper Classes）

1.1 为什么需要包装类？

Java 中分为基本数据类型和引用数据类型。Java 的核心思想是「万事万物皆为对象」，对象就一定有属性和方法。但 Java 中的 8 种基本数据类型（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）是从 C/C++ 延续过来的，并不符合 Java 的面向对象特性——它们没有属性、也没有方法。

为了解决这个问题，Java 为每个基本数据类型都设置了对应的引用数据类型，即包装器类（Wrapper Classes）。

📄 来源：Demo01.java

1.2 基本类型与包装类的对应关系

基本数据类型	包装器类（引用数据类型）
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

包装器类具有属性和方法，属于引用数据类型。

📄 来源：Demo01.java

1.3 装箱（Boxing）与拆箱（Unboxing）

装箱（Boxing）：从基本数据类型 → 引用数据类型（包装类）
拆箱（Unboxing）：从引用数据类型（包装类） → 基本数据类型

// 手动装箱（JDK9 前的方式，之后已标记为过时）
Integer integer = new Integer(a); // 装箱

// 自动装箱（JDK5+，推荐方式）
Integer i = a;       // int → Integer，自动装箱
Integer i1 = 15;     // 直接赋值，自动装箱

// 手动拆箱
int a1 = integer.intValue(); // 调用 intValue() 方法拆箱

// 自动拆箱（JDK5+，推荐方式）
int a2 = i;          // Integer → int，自动拆箱

📄 来源：Demo01.java

1.4 自动装箱与拆箱的底层原理

• 自动装箱：编译器自动调用 Integer.valueOf(int) 方法
• 自动拆箱：编译器自动调用 Integer.intValue() 方法
• 自动装箱/拆箱机制从 JDK 5 开始引入

1.5 使用包装类的优势

1. 拥有属性和方法：可以调用字符串解析、进制转换等方法
2. 泛型支持：集合框架（如 ArrayList<Integer>）必须使用包装类，不能使用基本类型
3. 允许 null 值：包装类属于引用类型，可以为 null，这在数据库映射等场景中很有用
4. 工具方法：提供了丰富的静态工具方法（如 Integer.parseInt()、Integer.valueOf() 等）

1.6 包装类在 Bean 类中的应用

在实际开发中，Bean 类（如 Person）的属性通常会使用包装类而非基本类型，原因包括：

• 对象的属性可能为 null（数据库字段可为空）
• 便于与泛型集合配合使用

• 统一使用引用数据类型，符合 OOP 风格

  public class Person {
  private String name;
  private Integer age;  // 使用 Integer 而非 int，允许 age 为 null
      
  // getter / setter 方法
  }
  

📄 来源：Person.java

1.7 包装类的常用方法

以 Integer 为例，包装类提供了一些非常实用的静态方法：

方法	说明
Integer.parseInt(String s)	将字符串解析为 int
Integer.valueOf(int i)	将 int 转换为 Integer（自动装箱底层调用）
Integer.valueOf(String s)	将字符串转换为 Integer
int Integer.intValue()	将 Integer 转换为 int（自动拆箱底层调用）
Integer.MAX_VALUE	int 的最大值（常量: 2147483647）
Integer.MIN_VALUE	int 的最小值（常量: -2147483648）

其他包装类（Double、Boolean、Character 等）也有类似的方法。

1.8 包装类的缓存机制

部分包装类（Integer、Byte、Short、Long、Character）在自动装箱时存在缓存机制：

• Integer 缓存池：默认缓存 -128 ~ 127 范围的整数
• 在此范围内，自动装箱复用同一个对象（== 比较为 true）

• 超出此范围，每次自动装箱都会新建对象

  Integer a = 100;  // 从缓存池获取
  Integer b = 100;  // 从缓存池获取
  System.out.println(a == b);  // true
  
  Integer c = 200;  // 超出缓存范围，新建对象
  Integer d = 200;  // 超出缓存范围，新建对象
  System.out.println(c == d);  // false
  
  // 推荐使用 equals() 比较包装类对象的值
  System.out.println(c.equals(d));  // true
  

注意：包装类对象的值比较应始终使用 equals() 方法，不要使用 ==。

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二、随堂练习要点

本日课程重点在于理解包装类的设计思想和使用方式：

1. 概念理解：为什么 Java 需要包装类？基本类型和包装类各有什么优劣？
2. 装箱/拆箱操作：手动 vs 自动，理解编译器的底层转换逻辑
3. 实际应用：在 Bean 类中优先使用包装类（如 Integer 替代 int），便于表达 null 语义
4. 常见陷阱：
   • == 比较包装类时的缓存问题
   • 包装类对象参与算术运算时的自动拆箱
   • null 包装类拆箱会抛出 NullPointerException

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三、拓展阅读

• Oracle Java 官方文档 — Autoboxing and Unboxing
• Java 包装类缓存机制详解
• 《Java 核心技术 卷I》第 3 章 — 包装器类与自动装箱