5. 什么是Java中的包装类（Wrapper Classes）？为什么需要包装类？

PangHu大约 3 分钟

什么是Java中的包装类（Wrapper Classes）？

**包装类（Wrapper Classes）**是Java提供的一种机制，用于将基本数据类型（primitive types）封装为对象类型。每种基本数据类型都有一个对应的包装类，这些包装类允许基本数据类型像对象一样操作和使用。

Java中的包装类对应关系

基本数据类型	包装类
`byte`	`Byte`
`short`	`Short`
`int`	`Integer`
`long`	`Long`
`float`	`Float`
`double`	`Double`
`char`	`Character`
`boolean`	`Boolean`

为什么需要包装类？

对象需求：
- Java的集合框架（如ArrayList、HashMap）只能存储对象类型，不能存储基本数据类型。包装类允许将基本数据类型转换为对象，从而使其能够被集合类使用。
```
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(5);  // 基本数据类型int自动装箱为Integer对象
```
方法参数：
- 在许多情况下，方法参数需要对象类型，而不是基本数据类型。包装类允许基本数据类型作为对象传递给这些方法。
```
void processNumber(Number num) {
    // 处理数值
}

processNumber(10);  // 自动装箱：int -> Integer
```
类型转换：
- 包装类提供了将字符串转换为基本数据类型的方法。例如，可以使用Integer.parseInt()方法将字符串转换为整数。
```
int number = Integer.parseInt("123");
```
Java特性支持：
- 一些Java特性和框架（如泛型、反射、序列化）要求使用对象类型而不是基本数据类型。包装类使得基本数据类型能够利用这些特性。
```
// 泛型中的应用
List<Double> list = new ArrayList<>();
```

常量池优化：

Java中的一些包装类（如Integer、Boolean、Character）使用常量池缓存了一些常见值的对象，从而提高了性能。

Integer a = Integer.valueOf(127);  // 使用缓存的Integer对象
Integer b = Integer.valueOf(127);
System.out.println(a == b);  // 输出true，因为指向同一个对象

与Java标准库的兼容性：
- Java标准库中的许多类和接口期望操作对象，而不是基本数据类型。包装类使得这些类和接口可以处理基本数据类型的数据。

包装类的使用示例

public class WrapperClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        int primitiveInt = 5;
        Integer wrapperInt = Integer.valueOf(primitiveInt);  // 手动装箱
        int unboxedInt = wrapperInt.intValue();  // 手动拆箱
        
        // 自动装箱与拆箱
        Integer autoBoxed = primitiveInt;  // 自动装箱
        int autoUnboxed = wrapperInt;  // 自动拆箱

        // 使用包装类的静态方法
        String str = "123";
        int parsedInt = Integer.parseInt(str);
        
        System.out.println("Primitive: " + primitiveInt);
        System.out.println("Wrapper: " + wrapperInt);
        System.out.println("Parsed from String: " + parsedInt);
    }
}

总结

包装类在Java中提供了一种将基本数据类型转换为对象的机制，使得基本数据类型能够与Java的面向对象特性和标准库无缝集成。它们在集合类、泛型、方法参数、类型转换等场景中起到了重要作用。通过包装类，基本数据类型能够参与到对象操作中，同时保持代码的类型安全和灵活性。