Автобокс - це автоматичне перетворення, яке компілятор Java робить між примітивними типами та відповідними класами обгортки об’єктів. Наприклад, перетворення int у ціле число, double у подвійне тощо. Якщо перетворення йде іншим шляхом, це називається розпаковуванням.
То навіщо нам це потрібно і чому ми використовуємо автобоксинг та розпаковування в Java?
Integerє parseIntметод. intне має. :)
List<Integer>, але не можна List<int>.
Відповіді:
Для повного розуміння головної причини цього потрібен певний контекст.
Примітивні змінні в Java містять значення (ціле число, двійкове число з плаваючою комою з подвійною точністю тощо). Оскільки ці значення можуть мати різну довжину , змінні, що їх містять, також можуть мати різну довжину (враховуйте floatпроти double).
З іншого боку, змінні класу містять посилання на екземпляри. Посилання зазвичай реалізуються як покажчики (або щось дуже схоже на покажчики) на багатьох мовах. Ці речі , як правило , мають однаковий розмір, незалежно від розмірів випадків вони відносяться ( Object, String, Integerі т.д.).
Ця властивість змінних класу робить посилання, які вони містять, взаємозамінними (до певної міри). Це дозволяє нам робити те, що ми називаємо заміною : загалом кажучи, використовувати екземпляр певного типу як екземпляр іншого, пов'язаного типу (використовувати a Stringяк an Object, наприклад).
Примітивні змінні не є взаємозамінними однаково, ні між собою, ні з Object. Найбільш очевидною причиною цього (але не єдиною причиною) є їх різниця в розмірах. Це робить примітивні типи незручними в цьому відношенні, але вони все ще потрібні в мові (з причин, які в основному зводяться до продуктивності).
Загальні типи - це типи з одним або кількома параметрами типу (точна кількість називається загальною сутністю ). Наприклад, загальне визначення типу List<T> має параметр типу T, який може бути Object(створення конкретного типу List<Object> ), String( List<String>), Integer( List<Integer>) тощо.
Загальні типи набагато складніші, ніж не-загальні типи. Коли вони були введені в Java (після її первісного випуску), щоб уникнути кардинальних змін у JVM і, можливо, порушити сумісність зі старими двійковими файлами, творці Java вирішили впровадити загальні типи найменш інвазивним способом: усі конкретні типи List<T>насправді компілюються в (двійковий еквівалент) List<Object>(для інших типів прив’язка може бути чимось іншим Object, але ви розумієте). Інформація про загальну сутність та параметри типу втрачається в цьому процесі , саме тому ми називаємо це стиранням типу .
Тепер проблема полягає в поєднанні вищезазначених реалій: якщо це List<T>стає List<Object>у всіх випадках, то Tзавжди повинен бути тип, якому можна безпосередньо призначитиObject . Нічого іншого не можна допускати. Оскільки, як ми вже говорили раніше, int, floatі doubleне є взаємозамінними Object, може не бути List<int>, List<float>або List<double>(якщо значно складніша реалізація дженериків не існувало в JVM).
Але Java типи таких пропозицій Integer, Floatі Doubleякі обернути ці примітиви в екземпляри класу, що робить їх ефективно взаємозамінні , як Object, таким чином , дозволяючи загальні типи , побічно роботи з примітивами , а також (тому що ви можете мати List<Integer>, List<Float>, List<Double>і так далі).
Процес створення ан Integerз а int, а Floatз floatа тощо називається боксом . Реверс називається розпаковуванням . Оскільки доводиться кодувати примітиви кожного разу, коли ви хочете їх використовувати, як Objectце незручно, бувають випадки, коли мова робить це автоматично - це називається автобокс .
Objectекземпляри. Узагальнення за допомогою стирання типів - одне із них.
Авто бокс буде використовуватися для перетворення примітивних типів даних до їх об'єктів класу обгортки. Клас обгортки забезпечує широкий спектр функцій, що виконуються на примітивних типах. Найпоширеніший приклад:
int a = 56;
Integer i = a; // Auto Boxing
Це потрібно, оскільки програмістам легко мати можливість безпосередньо писати код, а JVM подбає про бокс і розпакування.
Автобокс також стає в нагоді, коли ми працюємо з типами java.util.Collection. Коли ми хочемо створити Колекцію примітивних типів, ми не можемо безпосередньо створити Колекцію примітивного типу, ми можемо створити Колекцію лише з Об'єктів. Наприклад :
ArrayList<int> al = new ArrayList<int>(); // not supported
ArrayList<Integer> al = new ArrayList<Integer>(); // supported
al.add(45); //auto Boxing
Класи обгортки
Кожен із 8 примітивних типів Java (byte, short, int, float, char, double, boolean, long) має окремий клас Wrapper, пов'язаний з ними. Цей клас Wrapper має заздалегідь визначені методи попередньої підготовки корисних операцій над примітивними типами даних.
Використання класів обгортки
String s = "45";
int a = Integer.parseInt(s); // sets the value of a to 45.
Існує багато корисних функцій, які надають класи Wrapper. Перегляньте документи Java тут
Розпакування є протилежністю Auto Boxing, де ми перетворюємо об'єкт класу обгортки назад у його примітивний тип. Це робиться автоматично за допомогою JVM, щоб ми могли використовувати класи обгортки для певної операції, а потім перетворити їх назад у примітивні типи, оскільки примітиви призводять до швидшої обробки. Наприклад :
Integer s = 45;
int a = s; auto UnBoxing;
У випадку колекцій, які працюють з об'єктами, використовується лише автоматичне розпакування. Ось як:
ArrayList<Integer> al = new ArrayList<Integer>();
al.add(45);
int a = al.get(0); // returns the object of Integer . Automatically Unboxed .
Примітивні (не об’єктні) типи мають виправдання щодо ефективності.
Первісні типи - int, boolean, doubleце безпосередні дані, тоді як Objects - посилання. Звідси поля (або змінні)
int i;
double x;
Object s;
потрібна локальна пам’ять 4 + 8 + 8? де для об’єкта зберігається лише посилання (адреса) на пам’ять.
Використовуючи обгортки Object Integer, Doubleта інші, можна було б ввести опосередкованість, посилання на деякий екземпляр Integer / Double у купі пам'яті.
Навіщо потрібен бокс?
Це питання щодо відносного масштабу. У майбутньому java планується мати можливість ArrayList<int>підняти примітивні типи.
Відповідь: На даний момент ArrayList працює лише для Object, резервуючи місце для посилання на об'єкт та керуючи збором сміття. Отже, загальні типи - це діти-об'єкти. Отже, якщо хтось хотів мати ArrayList значень з плаваючою комою, потрібно було обернути подвійне в об’єкт Double.
Тут Java відрізняється від традиційного C ++ своїми шаблонами: класи C ++ vector<string>, vector<int>створюють два продукти компіляції. Дизайн Java використовував один ArrayList.class, не потребуючи для кожного типу параметрів новий скомпільований продукт.
Тож без боксу до Object потрібно було б компілювати класи для кожного входження типу параметра. Concreto: кожна колекція або клас контейнера потребуватиме версії для Object, int, double, boolean. Версія Object буде обробляти всі дочірні класи.
Насправді потреба в такій диверсифікації вже існувала в Java SE для IntBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, ... які працюють на int, char, double. Це було вирішено хакерським шляхом шляхом генерування цих джерел із загального.
Починаючи з JDK 5, Java додала дві важливі функції: автобокс та автобокс. AutoBoxing - це процес, для якого примітивний тип автоматично інкапсулюється в еквівалентну обгортку, коли потрібен такий об’єкт. Вам не потрібно явно будувати об’єкт. Автоматичне розпаковування - це процес, за допомогою якого значення інкапсульованого об’єкта автоматично витягується з обгортки типу, коли потрібно його значення. Вам не потрібно викликати такий метод, як intValue () або doubleValue () .
Додавання автобоксингу та автоматичного розпаковування значно спрощує алгоритми написання , виключаючи приманку вручну боксувати та розпаковувати значення. Також корисно уникати помилок . Це також дуже важливо для дженериків , які оперують лише об’єктами. Нарешті, автобокс полегшує роботу з Framework Collections .
чому у нас (не) бокс?
зробити написання коду там, де ми поєднуємо примітиви та їх об’єктно-орієнтовані (ОО) альтернативи, більш зручним / менш детальним.
чому ми маємо примітиви та їх альтернативи ОО?
примітивні типи не є класами (на відміну від C #), отже, вони не є підкласами Objectта не можуть бути замінені.
у нас є примітиви, як intз міркувань продуктивності, так і Objectальтернативи, такі Integerяк переваги програмування ОО, і як другорядний момент, щоб мати гарне місце для констант та методів утиліти (Integer.MAX_VALUE та Integer.toString(int)).
Переваги OO легше всього помітити в Generics ( List<Integer>), але не обмежуючись цим, наприклад:
Number getMeSome(boolean wantInt) {
if (wantInt) {
return Integer.MAX_VALUE;
} else {
return Long.MAX_VALUE;
}
}
Деякі структури даних можуть приймати лише об'єкти, жодних примітивних типів.
Приклад: ключ у HashMap.
Докладніше див. У цьому питанні: HashMap та int як ключ
Є й інші вагомі причини, такі як поле "int" у базі даних, яке також може мати значення NULL. Int у Java не може бути нульовим; посилання на ціле число може. Автопакування та розпакування забезпечують можливість уникнути введення сторонніх кодів у перетворення вперед і назад.
Тому що вони бувають різних типів, і як зручність. Швидше за все продуктивність є причиною виникнення примітивних типів.
ArrayList не підтримує примітивні типи, лише клас підтримки. але нам потрібно використовувати примітивні типи, наприклад int, double тощо.
ArrayList<String> strArrayList = new ArrayList<String>(); // is accepted.
ArrayList<int> intArrayList = new ArrayList<int>(); // not accepted.
Клас Integer обертає значення примітивного типу int в об'єкт. Тому прийнято нижченаведений код.
ArrayList<Integer> intArrayList = new ArrayList<Integer>(); // is accepted.
ми можемо додати значення методом add (value). Щоб додати значення рядка, просто скажіть "Привіт" у коді strArrayList
strArrayList.add("Hello");
і додайте значення int скажімо 54, що ми можемо написати
intArrayList.add(54);
але коли ми пишемо intArrayList.add (54); перетворити в наступний рядок
intArrayList.add(Integer.valueOf(54));
Оскільки intArrayList.add (54) є простим і більш прийнятним з боку користувача, тому компілятор виконує важку роботу, яка полягає у тому, що це " intArrayList.add(Integer.valueOf(54));автобокс.
Аналогічно для отримання значення ми просто вводимо intArrayList.get (0) і компілятор, який перетворює на <code>intArrayList.get(0).intValue();autoUnboxing.
Автобокс: Перетворення примітивного значення в об’єкт відповідного класу обгортки.
Розпакування: Перетворення об’єкта типу обгортки у відповідне примітивне значення
// Java program to illustrate the concept
// of Autoboxing and Unboxing
import java.io.*;
class GFG
{
public static void main (String[] args)
{
// creating an Integer Object
// with value 10.
Integer i = new Integer(10);
// unboxing the Object
int i1 = i;
System.out.println("Value of i: " + i);
System.out.println("Value of i1: " + i1);
//Autoboxing of char
Character gfg = 'a';
// Auto-unboxing of Character
char ch = gfg;
System.out.println("Value of ch: " + ch);
System.out.println("Value of gfg: " + gfg);
}
}