八大基础类型(都有对应的包装类型):
整数:byte(1字节)、short(2字节)、int(4字节)、long(8字节)
浮点数:float(4 byte)、double(8 byte)
字符型:char(2 byte)
布尔型:boolean(1 byte)
基本类型 | byte | short | int | long |
位数 | 8位 | 16位 | 32位 | 64位 |
容量 | 255 | 65535 | 4*109 | 18*1018 |
表示范围 | -128~127 | -32768~32767 | 2*109 | 9*1018 |
两者的区别
1. 包装类型 可以 为null,但基本类型 不可以 为null
阿里巴巴Java开发手册:
数据库的查询结果可能为null,如果POJO的属性使用基本类型,会发生自动拆箱行为(比如把Integer转换为int),就会发生NullPointerException异常,故POJO的属性必须使用包装类型。
2. 包装类型 可用于 泛型,但基本类型不可以
例如:
List<int> list=null;//错误
List<Integer> list1=null;//正确
Java是一个面向对象的编程语言,但基本类型不具备对象的性质,故需要包装类型将其包装为对象,才能在Collection中使用。
3. 包装类型的效率比基本类型低
从内存使用情况看:
每一个方法都有一个栈,且对应一个栈帧,方法中的基本数据类型变量直接在栈帧中分配。如果是static、final类型的基本数据类型则存储在运行时常量池中,和String一样。
包装类型变量属于引用型变量,在虚拟机栈中存储引用,在堆中存储具体的对象,对象类型数据(Class等信息)存储在方法区中。
自动拆/装箱:
Integer a = 127;//自动装箱,是通过Integer.valueOf()完成的
Integer aa=new Integer(127);//手动装箱
int aaa=aa;//自动拆箱,是通Integer.intValue()完成的
int aaaa=aa.intValue();//手动拆箱
关于IntegerCache:
IntegerCache 是 Integer 中一个私有静态内部类,设计该类的目的是,不用反复 new 值相同的 Integer 对象,减少了内存占用,提高常用小数值的效率。
可以在如下的源码中看到,IntegerCache 中的 low 是-128,但 high 是可以通过启动参数修改的。
/**
* Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
* -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
*
* The cache is initialized on first usage. The size of the cache
* may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
* During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
* may be set and saved in the private system properties in the
* sun.misc.VM class.
*/
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
关于IntegerCache带来的数值对比问题
@Test
public void testEquals() {
int a1 = 128;
int a2 = 128;
System.out.println(a1 == a2);//true,基本类型存储在虚拟机栈中,而==比较虚拟机栈中的地址,则可以达到目的
Integer b1 = 127;
int b2 = 127;
Integer b3=127;
System.out.println(b1 == b2);//true
System.out.println(b1==b3);//true,当包装类型的值在-128-127之间,会使用到IntegerCache,相当于使用了栈中的数据,而==比较的是栈中的地址
b1 = new Integer(127);
b3 = new Integer(127);
System.out.println(b1 == b3);//false,此处是对象,在栈中的地址指向不同的堆对象。
Integer c1=128;
Integer c2=128;
System.out.println(c1==c2);//false
System.out.println(c1.equals(c2));//true
}
是否只有Integer才有缓冲区?
不是。八大基础类型和 String ,这些类型为了使他们在运行过程中速度更快,更节省内存,都提供了一种常量池。
缓冲区域:
- boolean values true and false
- all byte values
- short values between -128 and 127
- char in the range \u0000 to \u007F
String、StringBuilder、StringBuffer
1. String 字符串常量
String 是不可变的对象, 每次对 String 值的改变,都会生成一个新String 对象。所以适合字符串对象不常改变的情况下使用
Java中的字符常量都是使用UTF8编码的,UTF8编码使用1~4个字节来表示具体的Unicode字符。
长度限制
String 也是有长度限制,分为两个方向的限制:
1. 编译期间限制为 65535 字节
Javac编译器限制长度为 65535 字节,一般中文占用 2 个字节,数字字母为 1字节
2. 运行期间的限制
最大长度为 Integer.MAX_VALUE,大约需要 4GB 的内存才能存储最大长度的字符串,同时,需要注意虚拟机对常量池分配的内存限制
2. StringBuffer 字符串变量(线程安全)
在字符串缓冲区中对对象本身进行操作,使用了synchronized,适合字符串对象经常改变或多线程的情况下使用
3. StringBuilder 字符串变量(非线程安全)
在字符串缓冲区中对对象本身进行操作,适合字符串对象经常改变或单线程的情况下使用
效率:String > StringBuilder > StringBuffer
关于 String与String#intern() 的解析(在JDK 7/8的环境)
String s1 = "hello world";
String s2 = "hello world";
System.out.println(s1 == s2);//true
JDK 7/8 下,String 类型的字符串常量池在 JVM 的堆中。
在如上的代码中,s1、s2是位于栈的两个引用,他们指向堆内字符串常量池中的 “hello world”。
s1 的 “hello world” 被存储到了常量池,s2 直接去常量池中创建,创建的时候发现已经有这个对象了,此时也就是指向 s1 引用对象的一个引用。所以 s2 引用就指向和 s1 一样了。因此最后的比较 s1 == s2 是 true;
备注一:通过new关键字来生成对象是在堆区进行的,而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。因此通过 new 来创建对象,创建出的一定是不同的对象,即使字符串的内容是相同的。