一个java包装类默认值问题引发的思考

  • 一、Java中基本数据类型的包装类
  • 二、Java中8种基本数据类型及其默认值
  • 三、基本数据类型比包装类性能好?
  • 四、基本数据类型和包装类的区别
  • 五、测试中注意什么?
  • 六、附录

最近在业务中碰到了 Integer 默认值的判空 导致的业务逻辑问题,引起了兴趣,针对基本数据类型和其包装类有什么区别?测试过程中应该注意哪些问题呢?

回答这些问题前,我们先来看看java中基本数据类型和包装类有哪些

 

 

一、Java中基本数据类型的包装类

 

        Java是面向对象的编程语言,但它也包含了8种基本数据类型以及对它的包装类,主要是为了照顾程序员传统的习惯。同时,也带来了一些方便。例如,在java中,泛型类的定义,使用的参数必须是对象(包装类),无法直接使用基本数据类型;另外,从性能方面来考虑,使用对象进行逻辑处理也会引起额外的开销,对于逻辑多的程序来说,这些开销可能会引起性能的下降,从而影响到服务能力。

       Java的基本数据类型分成boolean类型和数值类型。数值类型又可以分成整型和浮点型。包含:byte、short、int、long、char、float、double、boolean

下面来看一个程序示例

程序示例

1 Integer i = 100;

2 Integer j = 100;

3 System.out.print(i == j); //true


Integer i = 128;

Integer j = 128;

6 System.out.print(i == j); //false

       对于第4行,java编译的时候,会先翻译成 Integer i = Integer.valueOf(128)返回一个int值(自动装箱)。而java API中对Integer类型的valueOf的定义如下,对于-128到127之间的数,会进行缓存,Integer i = 127时,会将127进行缓存,下次再写Integer j = 127时,就会直接从缓存中取,就不会new了。

 

二、Java中8种基本数据类型及其默认值

 包装类对应的初始值是null

Java中8种基本数据类型总结

 

 

 

 

 

序号

数据类型

大小/位

封装类

默认值

可表示数据范围

1

byte(位)

8

Byte

0

-128~127

2

short(短整数)

16

Short

0

-32768~32767

3

int(整数)

32

Integer

0

-2147483648~2147483647

4

long(长整数)

64

Long

0

-9223372036854775808~9223372036854775807

5

float(单精度)

32

Float

0.0

1.4E-45~3.4028235E38

6

double(双精度)

64

Double

0.0

4.9E-324~1.7976931348623157E308

7

char(字符)

16

Character

0~65535

8

boolean

8

Boolean

flase

true或false

 【摘自<https://blog.csdn.net/fysuccess/article/details/40656761>】

 

三、基本数据类型比包装类性能好?

 

 我们先来看看基本数据类型和包装类在内存中的存储位置

Java中的基本数据类型是直接存储在堆栈中,能高效读取;包装类是通过引用指向具体实例,实例存储在堆(heap)中,指向实例的引用则存储在堆栈(Stack)中。

 

 

【以下摘自 thinking in java 第二章】

Java中,有六个地方都可以保存数据:

(1) 寄存器。这是最快的保存区域,因为它位于和其他所有保存方式不同的地方:处理器内部。然而,寄存器的数量十分有限,所以寄存器是根据需要由编译器分配。我们对此没有直接的控制权,也不可能在自己的程序里找到寄存器存在的任何踪迹。

(2) 堆栈。驻留于常规RAM(随机访问存储器)区域,但可通过它的“堆栈指针”获得处理的直接支持。堆栈指针若向下移,会创建新的内存;若向上移,则会释放那些内存。这是一种特别快、特别有效的数据保存方式,仅次于寄存器。创建程序时,Java编译器必须准确地知道堆栈内保存的所有数据的“长度”以及“存在时间”。这是由于它必须生成相应的代码,以便向上和向下移动指针。这一限制无疑影响了程序的灵活性,所以尽管有些Java数据要保存在堆栈里——特别是对象句柄,但Java对象并不放到其中。

(3) 堆。一种常规用途的内存池(也在RAM区域),其中保存了Java对象。和堆栈不同,“内存堆”或“堆”(Heap)最吸引人的地方在于编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间,也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间。因此,用堆保存数据时会得到更大的灵活性。要求创建一个对象时,只需用new命令编制相关的代码即可。执行这些代码时,会在堆里自动进行数据的保存。当然,为达到这种灵活性,必然会付出一定的代价:在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间!

(4) 静态存储。这儿的“静态”(Static)是指“位于固定位置”(尽管也在RAM里)。程序运行期间,静态存储的数据将随时等候调用。可用static关键字指出一个对象的特定元素是静态的。但Java对象本身永远都不会置入静态存储空间。

(5) 常数存储。常数值通常直接置于程序代码内部。这样做是安全的,因为它们永远都不会改变。有的常数需要严格地保护,所以可考虑将它们置入只读存储器(ROM)。

(6) 非RAM存储。若数据完全独立于一个程序之外,则程序不运行时仍可存在,并在程序的控制范围之外。其中两个最主要的例子便是“流式对象”和“固定对象”。对于流式对象,对象会变成字节流,通常会发给另一台机器。而对于固定对象,对象保存在磁盘中。即使程序中止运行,它们仍可保持自己的状态不变。对于这些类型的数据存储,一个特别有用的技巧就是它们能存在于其他媒体中。

 

通过这段话可以看出,就速度而言,寄存器>堆栈>堆>其他;因此,基本数据类型的性能优于包装类

 

 

四、基本数据类型和包装类的区别

1 定义不同。包装类属于对象,基本数据类型不是

2 声明和使用方式不同。包装类使用new初始化,有些集合类的定义不能使用基本数据类型,例如 ArrayList<Integer>

3 初始值不同。包装类默认值为null,基本数据类型则不同的类型不一样(具体见上表)

4 存储方式和位置不同,从而性能不同。基本数据类型存储在 堆栈(stack)中,包装类则分成 引用和实例,引用在堆栈(stack),具体实例在堆(heap)中

 

五、测试中注意什么?

       回归到测试,在测试中,需要注意什么?

1 包装类的默认值需要注意。业务逻辑实现中,包装类和基本数据类型默认值是不同的,使用包装类时,如果不注意默认值,当做基本数据类型做兜底策略判空时,可能会引起异常错误

2 性能不同。因此在 计算密集型的程序设计中,需要注意使用性能问题,也许使用基本数据类型可以有效提高性能呢。

 

 

六 附录

为了证明基本数据类型确实比包装类更高效,做一个简单的实验

实验平台:戴尔笔记本 E5440 

操作系统:Windows7

处理器:Intel(R) Core(TM) i5-4300U CPU @ 1.90GHz 2.50GHz

RAM:8GB

磁盘:LITEONIT LCS-256M6S 2.5

程序示例

public class wrapperTest {
    public static void main(String[] args){
 int[] intArray=new int[10000000];
 int[] intArrayb=new int[10000000];
 Integer[] inteArray=new Integer[10000000];
 //初始化
 for(int i =1;i<=10000000;i++)
        {
            intArray[i-1]=i;
 intArrayb[i-1]=i;
 inteArray[i-1]=i;
 }
 int sum=0;

 //int time test
 long startTime=System.currentTimeMillis();
 for(int i =1;i<=10000000;i++)
        {
            sum +=intArray[i-1];
 }
        long endTime=System.currentTimeMillis();
 System.out.println("int 消耗时间:"+(endTime-startTime));

 //int time test
 startTime=System.currentTimeMillis();
 for(int j =1;j<=10000000;j++)
        {
            sum +=intArrayb[j-1];
 }
        endTime=System.currentTimeMillis();
 System.out.println("int 消耗时间:"+(endTime-startTime));

 //Integer time test
 sum=0;
 startTime=System.currentTimeMillis();
 for(int i =1;i<=10000000;i++)
        {
            sum +=inteArray[i-1];
 }
        endTime=System.currentTimeMillis();
 System.out.println("Integer 消耗时间:"+(endTime-startTime));
 }
}

输出结果

int 消耗时间:10
int 消耗时间:10
Integer 消耗时间:21

这里并不是要做定量分析,更多的是定性结果分析,从简单实验来看,一百万次的数值相加操作,int耗时10ms,Integer耗时 21ms,由此可见基本数据类型的性能更好一些

    原文作者:壹條魚
    原文地址: https://blog.csdn.net/hodoliang/article/details/81029247
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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