Java 包装类
本小节我们将学习 Java 的包装类,我们将了解到什么是包装类,为什么需要包装类,Java 提供的包装类有哪些,各种包装类的常用方法和常量介绍,什么是装箱操作以及什么是拆箱操作等内容。
1. 什么是包装类
Java 有 8 种基本数据类型,Java 中的每个基本类型都被包装成了一个类,这些类被称为包装类。
包装类可以分为 3 类:Number
、Character
、Boolean
,包装类的架构图如下所示:
2. 为什么需要包装类
我们知道 Java 是面向对象的编程语言,但为了便于开发者上手,Java 沿用了 C 语言的基本数据类型,因此 Java 数据类型被分为了基本数据类型和引用数据类型。
对于简单的运算,开发者可以直接使用基本数据类型。但对于需要对象化交互的场景(例如将基本数据类型存入集合中),就需要将基本数据类型封装成 Java 对象,这是因为基本数据类型不具备对象的一些特征,没有对象的属性和方法,也不能使用面向对象的编程思想来组织代码。出于这个原因,包装类就产生了。
包装类就是一个类,因此它有属性、方法,可以对象化交互。
3. 基本数据类型与包装类
下表列出了基本数据类型对应的包装类。这些包装类都位于 java.lang
包下,因此使用包装类时,我们不需要手动引入。
基本数据类型 | 对应的包装类 |
---|---|
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
boolean | Boolean |
除了 int
对应的包装类名称为 Integer
以及 char
对应的包装类名称 Character
,其他 6
种数据类型对应的包装类,命名都为其基本数据类型的首字母的大写。
4. 包装类常用方法
4.1 Number 类
Number 类是所有数值类型包装类的父类,这里以其中一个子类 Integer
类为例,介绍其构造方法、常用方法以及常量。
4.1.1 构造方法
Integer 类提供两个构造方法:
Integer(int value)
:以 int 型变量作为参数创建 Integer 对象;Integer(String s)
:以 String 型变量作为参数创建 Integer 对象。
实例如下:
// 以 int 型变量作为参数创建 Integer 对象
Integer num = new Integer(3);
// 以 String 型变量作为参数创建 Integer 对象
Integer num = new Integer("8");
4.1.2 常用方法
byte byteValue()
:以 byte 类型返回该 Integer 的值;int compareTo(Integer anotherInteger)
:在数值上比较两个 Integer 对象。如果这两个值相等,则返回 0;如果调用对象的数值小于 anotherInteger 的数值,则返回负值;如果调用对象的数值大于 anotherInteger 的数值,则返回正值;boolean equals(Object obj)
:比较此对象与指定对象是否相等;int intValue()
:以 int 类型返回此 Integer 对象;int shortValue()
:以 short 类型返回此 Integer 对象;toString()
:返回一个表示该 Integer 值的 String 对象;static Integer valueOf(String str)
:返回保存指定的 String 值的 Integer 对 象;int parseInt(String str)
:返回包含在由 str 指定的字符串中的数字的等价整数值。
更多常用方法请翻阅官方文档。
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
:表示以二进制补码形式表示 int 值的位数;TYPE
: 表示基本类型 Class 实例。
这些常量的使用实例如下:
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 类型可取的最大值" + maxValue);
System.out.println("int 类型可取的最小值" + minValue);
System.out.println("int 类型的二进制位数" + size);
}
}
运行结果:
int 类型可取的最大值2147483647
int 类型可取的最小值-2147483648
int 类型的二进制位数32
4.2 Character 类
Character 类在对象中包装一个基本类型为 char 的值。一个 Character 对象包含类型为 char 的单个字段。
4.2.1 构造方法
Character 类提供了一个构造方法:
Character(char value)
:很少使用。
4.2.2 常用方法
char charValue()
:返回此 Character 对象的值;int compareTo(Character anotherCharacter)
:返回此 Character 对象的值,根据数字比较两个 Character 对象,若这两个对象相等则返回 0 ;boolean equals(Object obj)
:将调用该方法的对象与指定的对象相比较;char toUpperCase(char ch)
:将字符参数转换为大写;char toLowerCase(char ch)
:将字符参数转换为小写;String toString()
:返回一个表示指定 char 值的 String 对象;char charValue()
:返回此 Character 对象的值;boolean isUpperCase(char ch)
:判断指定字符是否是大写字符;boolean isLowerCase(char ch)
:判断指定字符是否是小写字符。
更多常用方法请翻阅官方文档。
4.3 Boolean 类
Boolean 类将基本类型为 boolean 的值包装在一个对象中。一个 Boolean 类型的对象只包含一个类型为 boolean 的字段。此外,此类还为 boolean 和 String 的相互转换提供了许多方法,并提供了处理 boolean 时非常有用的其他一些常量和方法。
4.3.1 构造方法
Boolean 类提供了如下两个构造方法:
Boolean(boolean value)
:创建一个表示 value 参数的 boolean 对象(很少使用);Boolean(String s)
:以 String 变量作为参数,创建 boolean 对象。此时,如果传入的字符串不为 null,且忽略大小写后的内容等于 “true”,则生成 Boolean 对象值为 true,反之为 false。(很少使用)。
4.3.2 常用方法
boolean booleanValue()
:将 Boolean 对象的值以对应的 boolean 值返回;boolean equals(Object obj)
:判断调用该方法的对象与 obj 是否相等,当且仅当参数不是 null,而且与调用该方法的对象一样都表示同一个 boolean 值的 Boolean 对象时, 才返回 true;boolean parseBoolean(Sting)
:将字符串参数解析为 boolean 值;String toString()
:返回表示该 boolean 值的 String 对象;boolean valueOf(String s)
:返回一个用指定的字符串表示值的 boolean 值。
更多常用方法请翻阅官方文档。
4.3.3 常用常量
TRUE
:对应基值 true 的 Boolean 对象;FALSR
:对应基值 false 的 Boolean 对象;TYPE
:表示基本类型 Class 实例。
5. 装箱和拆箱
装箱就是基本数据类型向包装类转换;拆箱就是包装类向基本数据类型转换。装箱和拆箱又有自动和手动之分。
实现装箱的实例如下:
public class WrapperClassDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 自动装箱
int num1 = 19;
Integer num2 = num1;
System.out.println("num2=" + num2);
// 手动装箱
Integer num3 = new Integer(20);
System.out.println("num3=" + num3);
}
}
运行结果:
num2=19
num3=20
自动装箱就是直接将一个基本数据类型的变量,赋值给对应包装类型的变量;手动装箱就是调用包装类的构造方法(在 Java14 中已经过时,不推荐这样的操作)。
实现拆箱的实例如下:
public class WrapperClassDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 自动拆箱
Integer num1 = 19;
int num2 = num1;
System.out.println("num2=" + num2);
// 手动拆箱
int num3 = num1.intValue();
System.out.println("num3=" + num3);
}
}
运行结果:
num2=19
num3=19
自动拆箱就是直接将一个包装类型的变量,赋值给对应的基本数据类型变量;手动拆箱通过调用对应包装类下的 xxxValue()
方法来实现。
6. 小结
通过本小节的学习,我们知道了包装类就是将基本数据类型包装成的类,它有属性、方法,可以对象化交互。除了 int
对应的包装类名称为 Integer
以及 char
对应的包装类名称 Character
,其他 6
种数据类型对应的包装类,命名都为其基本数据类型的首字母的大写。装箱就是基本数据类型向包装类转换,拆箱就是包装类向基本数据类型转换。
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