深入理解 Java `java.lang.Integer`

简介

在 Java 编程中，java.lang.Integer 类是一个非常重要的包装类，它将基本数据类型 int 封装成对象。这种封装使得 int 类型的数据能够像对象一样参与各种操作，比如在集合框架中使用，进行序列化等。本文将详细介绍 java.lang.Integer 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者深入理解并高效使用该类。

基础概念

包装类的作用

Java 是一种面向对象的编程语言，但基本数据类型（如 int、double 等）并不是对象。为了让基本数据类型也能像对象一样参与面向对象的操作，Java 提供了对应的包装类，Integer 就是 int 类型的包装类。

自动装箱和拆箱

自动装箱：将基本数据类型转换为对应的包装类对象。例如：

int num = 10;
Integer integerObj = num; // 自动装箱

自动拆箱：将包装类对象转换为对应的基本数据类型。例如：

Integer integerObj = 20;
int num = integerObj; // 自动拆箱

使用方法

创建 `Integer` 对象

使用构造函数（已过时）：

Integer obj1 = new Integer(30); // 不推荐使用，从 Java 9 开始已过时

使用静态工厂方法 valueOf：

Integer obj2 = Integer.valueOf(40);

常用方法

intValue()：将 Integer 对象转换为 int 类型。

Integer integerObj = 50;
int num = integerObj.intValue();

parseInt(String s)：将字符串转换为 int 类型。

String str = "60";
int num = Integer.parseInt(str);

toString()：将 Integer 对象转换为字符串。

Integer integerObj = 70;
String str = integerObj.toString();

常见实践

集合框架中使用

在 Java 的集合框架中，只能存储对象，不能直接存储基本数据类型。因此，在使用集合存储整数时，需要使用 Integer 类。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class IntegerInCollection {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(100); // 自动装箱
        list.add(200);

        for (Integer num : list) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

比较两个 `Integer` 对象

在比较两个 Integer 对象时，需要注意 == 和 equals() 方法的区别。

public class IntegerComparison {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 100;
        Integer b = 100;
        Integer c = 200;
        Integer d = 200;

        System.out.println(a == b); // true，因为 -128 到 127 之间的整数会被缓存
        System.out.println(c == d); // false
        System.out.println(c.equals(d)); // true，equals() 方法比较的是值
    }
}

最佳实践

使用 `Integer` 缓存

Integer 类内部有一个缓存机制，会缓存 -128 到 127 之间的整数对象。因此，在这个范围内使用 Integer.valueOf() 方法创建对象可以提高性能。

Integer a = Integer.valueOf(10); // 使用缓存中的对象

避免不必要的自动装箱和拆箱

自动装箱和拆箱会带来一定的性能开销，因此在性能敏感的代码中，尽量避免不必要的自动装箱和拆箱操作。

// 不好的做法
int sum = 0;
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    list.add(i); // 自动装箱
}
for (Integer num : list) {
    sum += num; // 自动拆箱
}

// 好的做法
int sum = 0;
int[] array = new int[1000];
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    array[i] = i;
}
for (int num : array) {
    sum += num;
}

小结

java.lang.Integer 类是 Java 中非常重要的包装类，它使得 int 类型的数据能够像对象一样参与各种操作。通过本文的介绍，我们了解了 Integer 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。在实际编程中，合理使用 Integer 类可以提高代码的可读性和性能。

参考资料

《Effective Java》

深入理解 Java java.lang.Integer

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