Класи-обгортки в Java

1. Список типів-обгорток

Усі ви знаєте, що в Java є 8 примітивних типів, які не є класами. З одного боку, це добре: вони прості й займають мало місця, а з іншого — іноді потрібні саме класи. Навіщо саме, ви дізнаєтеся з наступної лекції.

То що ж робити?

Починаючи з п'ятої версії Java, у примітивних типів у цій мові з'явилися класи-близнюки. Кожен такий клас зберігає всередині одне поле зі значенням певного типу. Такі класи інакше називають класами-обгортками, тому що вони наче обгортають примітивні значення класами.

Ось список таких типів. Нічого не впізнаєте?

byte

Byte

short

Short

int

Integer

long

Long

float

Float

double

Double

char

Character

boolean

Boolean

Назви примітивних типів пишуться з малої літери, а класів — з великої. Крім того, назви класів трохи довші: Integer замість int і Character замість char.

Всі об'єкти класів-обгорток є незмінюваними (immutable).

Спрощений код класу Integer має приблизно такий вигляд:

public class Integer
{
   private int value;

   Integer(int x)
   {
      this.value = x;
   }

   public int intValue()
   {
      return this.value;
   }

   public static Integer valueOf(int x)
   {
      return new Integer(x);
   }
}

2. Перетворення типу int на Integer

Класи-обгортки вважаються аналогами їхніх примітивніших побратимів: можна легко створити відповідний об'єкт-обгортку для примітивного типу.

Розгляньмо взаємодію примітивних типів і їхніх класів-обгорток на прикладі типу int. Отакий вигляд мав би код перетворення типу int на клас Integer і навпаки:

Щоб перетворити тип int на клас Integer, потрібно написати такий код:

Integer ім'я = new Integer(значення);

де ім'я — це ім'я змінної типу Integer, а значення — це обгортуване значення типу int.

Приклади:

Integer age = new Integer(18);

Integer hundred = new Integer(100);

Integer zero = new Integer(0);

А щоб перетворити клас Integer на тип int, потрібно написати отакий код:

int ім'я = змінна.intValue();

де ім'я — це ім'я змінної типу int, а змінна — це змінна-посилання на об'єкт типу Integer.

Приклади:

Integer age = new Integer(18);
int x = age.intValue();

x == 18

Integer hundred = new Integer(100);
int y = hundred.intValue();

y == 100

Integer zero = new Integer(0);
int z = zero.intValue();

z == 0

int i = 110;
Integer zero = new Integer(i);
int z = zero.intValue();

z == 110

3. Autoboxing та unboxing

Однак навіть прості операції з класом Integer писати непросто.

Як ми вже зазначали, об'єкти класу Integer — незмінювані (immutable). Щоб створити об'єкт класу Integer з новим значенням типу int, потрібно явно створити новий об'єкт Integer. Натомість отримати значення типу int, яке зберігається всередині об'єкта Integer, просто: слід викликати метод intValue().

Приклад:

Integer a = Integer.valueOf(5);
int b = a.intValue();
Integer c = new Integer(b + 5)

Код доволі громіздкий, чи не так?

Автори Java теж так вважають, тому вони навчили компілятор виконувати ці операції автоматично. Автоматичне перетворення int на Integer називається autoboxing (box — коробка, класти в коробку), а зворотна операція — Integer на int — unboxing.

Integer a = 10;

Integer a = Integer.valueOf(10);

int b = a;

int b = a.intValue();

Integer c = a + b;

Integer c = Integer.valueOf(a.intValue() + b);

Завдяки операціям autoboxing і unboxing ви можете спокійно присвоювати тип int класу Integer і навпаки. Можна писати вирази будь-якої складності й не робити відмінностей між типами int і Integer.

Приклади:

Integer a = 5;
int b = a;
Integer c = a + b;
int d = a + b + c;

Integer a = Integer.valueOf(5);
int b = a.intValue();
Integer c = Integer.valueOf(a.intValue() + b);
int d = a.intValue() + b + c.intValue();

Integer a = 5;
int b = 5;

if (a == b)
{
   ...
}

Integer a = Integer.valueOf (5);
int b = 5;

if (a.intValue() == b)
{
   ...
}

4. Порівняння змінних класів-обгорток

Autoboxing і unboxing працюють дуже просто й прозоро: де потрібно — розставляють команди new Integer(), де потрібно — викликають intValue().

Для вас, як для програміста, все працює легко й зрозуміло. Але зауважте, що, якщо ви порівнюєте Integer і Integer, відбувається порівняння посилань, а не значень.

Integer a = 1000;
Integer b = 1000;

System.out.println(a == b);

false

Integer a = 1000;
Integer b = 1000;

System.out.println(a.equals(b));

true

Змінні a і b зберігають не значення (як типи int), а посилання на об'єкти. Отож важливо пам'ятати, як їх правильно порівнювати:

Integer a = 1000;
Integer b = 1000;
if (a == b)
{
   ...
}

Integer a = 1000;
Integer b = 1000;
if (a.equals(b))
{
   ...
}