包装类、自动装箱、自动拆箱是什么？有哪些注意点？

1、包装类

Java中的数据类型总体上分为基本数据类型和引用数据类型。引用类型的数据可以通过对象的属性和方法来进行操作，但对于基本数据类型的数据，我们能不能像操作对象那样来操作呢？为了实现这个目标，Java为8种基本数据类型分别设计了对应的类，这就是包装类 (Wrapper Classes，外覆类，数据类型类）。因为这些包装类都是引用类型，所以我们就可以方便地操作这些数据的属性和方法了。包装类的设计主要是为了配合Java 5之后出现的泛型，在泛型的使用中，基本数据类型和泛型不能混用。比如我们想使用ArrayList、HashMap等集合时，这些集合都需要指明集合中数据的泛型，而这些集合容器的泛型都必须是Object类型，像int、double这些基本类型是不允许使用的，所以就需要包装类。包装类的类名，就是把基本类型的首字母变成大写，除了Integer和Character特殊一点。另外，Byte、Short、Integer、Long、Float、Double这六个类，都是Number的子类，它们具有一些共同的类型转换方法，方便我们进行类型之间的转换。具体如下图所示：

基本数据类型的数据存储在栈中，而包装类型的对象存储在堆中，因此基本数据类型的操作比包装类型的操作更加高效。建议尽量使用基本数据类型，而不是对应的包装类型。

2、自动装箱

**自动装箱是指 Java 编译器把基本数据类型自动转换为对应的包装类。**例如，将 int 类型转换为 Integer 类型，将 double 类型转换为 Double 类型等。如果转换以相反的方式进行，则称为开箱。以下代码就是自动装箱的例子。

java 复制代码

Character ch = 'a';

List<Integer> li = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < 50; i += 2)
    li.add(i);  // 实际实现的是：li.add(Integer.valueOf(i));

3、自动拆箱

**自动拆箱是指 Java 编译器把包装类自动转换为对应的基本数据类型。**例如，将 Integer 类型转换为 int类型，将 Double 类型转换为double 类型等。以下代码就是自动拆箱的例子。

java 复制代码

public static int sumEven(List<Integer> li) {
    int sum = 0;
    for (Integer i: li)
        if (i % 2 == 0)  //自动拆箱
            sum += i;  //自动拆箱
        return sum;
}
//上面代码实际实现的是
public static int sumEven(List<Integer> li) {
    int sum = 0;
    for (Integer i : li)
        if (i.intValue() % 2 == 0) //手动拆箱操作
            sum += i.intValue();  //手动拆箱操作
        return sum;
}

4、字符串与自动装箱

如果你在拼接字符串时涉及到数字或其他非字符串对象，那么Java会使用自动装箱将这些对象转换为字符串。所以在字符串拼接时，建议使用 StringBuilder 或 StringBuffer，而不是字符串连接符 "+"，以避免自动装箱导致的开销。

java 复制代码

int a = 10;  
String b = "World";  
String c = a + b; // 自动装箱：这里的a会被自动转换为它的字符串表示形式"10"

5、注意点

自动装箱和拆箱对程序性能会有一定的影响，但也要具体情况具体分析。优化应该是有目的的，而不是盲目的。在大多数情况下，自动装箱和拆箱对程序性能的影响并不大。只有在你确定这是性能瓶颈时，才应该专注于优化这部分代码。其他情况下，稍加注意即可：

使用包装类型的目的明确：尽量只在需要的时候使用包装类型，并明确它们的使用目的。尽量避免在不需要的情况下使用它们。
使用原始类型：在已知变量类型的情况下，使用原始类型通常比使用包装类型更有效。
避免不必要的自动装箱：尽量避免在循环或大量计算中自动装箱。如果可能，手动进行装箱操作，以减少不必要的开销。
避免过度优化：在大多数情况下，自动装箱和拆箱对程序性能的影响并不大。过度优化可能会使代码变得难以阅读和维护。
使用StringBuilder进行字符串拼接：当需要大量拼接字符串时，使用StringBuilder或StringBuffer通常比使用"+"运算符更高效。
进行性能测试和分析：使用Java的性能分析工具（如JProfiler、VisualVM等）来监测和分析程序性能。通过这种方式，你可以确定自动装箱和其他开销较大的操作对程序性能的具体影响。