AutoBoxing

 

作者: 許裕永

本章內容不多，之所以獨立編成一章，是因為本章講的是Ｊａｖａ　５‧０中新增的功能。而這些功能也只有使用ＪＤＫ　５‧０的編譯器才能正常編譯，如果讀者 使用的是舊版本的編譯器，將會造成編譯錯誤。另外，如果您要準備的認證版本是ＳＣＪＰ　１‧２或ＳＣＪＰ　１‧４，本章請勿閱讀，以免混淆。
Ｊａｖａ提供了與基本資料型別相對應的類別（Ｗｒａｐｐｅｒ　ｃｌａｓｓｅｓ），來提供基本資料型別的進階運算。但是，在舊版的Ｊａｖａ中，參考變數是沒有辦法像值一樣，直接放在運算式中使用的。
例：Ｉｎｔｅｇｅｒ　ｉ＝ｎｅｗ　Ｉｎｔｅｇｅｒ（８）；
　　ｉ＋＋；
上述範例在舊版的Ｊａｖａ中會造成編譯錯誤，因為ｉ是參考變數，ｉ是代表一個物件，ｉ所儲存的是物件代號，所以ｉ＋＋是無法運算的。若要運算ｉ物件的值加１，必需寫成這樣：
ｉ＝ｎｅｗ　Ｉｎｔｅｇｅｒ（ｉ‧ｉｎｔＶａｌｕｅ（）＋１）；
先取得ｉ物件的值，加１後再建構成新的物件，再指派給ｉ。我們就會發現，在基礎運算的部份，這些類別的運算反而不如基本資料型別方便。
Ａｕｔｏｂｏｘｉｎｇ就是針對這個部份新增的功能，這個功能讓代表物件的參考變數（用Ｗｒａｐｐｅｒ　ｃｌａｓｓｅｓ建構的物件），可以像一般變數一樣，直接使用於運算式之中。
對初學者而言，本章其實略看即可。因為本章敍述的細節大部份都是為了應付認證，初學者只要了解Ｗｒａｐｐｅｒ　ｃｌａｓｓｅｓ的參考變數如同一般變數一樣，可以置於任意運算式之中運算就可以了。
1. Ａｕｔｏｂｏｘｉｎｇ
１－１　值建構為物件
Ｗｒａｐｐｅｒ　ｃｌａｓｓｅｓ物件建構時，若用來建構物件的值，與宣告參考變數的類別是相對應的，則設計師可以不必指定建構方法，編譯器會自動將該值建構成物件後，再將物件代號指派給參考變數。
例一：
Byte b=1;
Short s=10;
Integer i=100;
Long l=1000L;
Float f=3.5Ｆ;
Double d=35.35;
Character c='a';
Boolean bo=true;
設計師不必用ｎｅｗ來呼叫建構方法，編譯器會自動建構成物件。但是一定要注意：這個功能只限定於相對應的值與類別，若型態不符，並不會自動轉換。
在“Ｌｏｇｎ　ｌ＝１０００Ｌ；”這一句，若把１０００Ｌ改為１０００，那麼１０００是ｉｎｔ型別的值，這個值並不會先自動轉換為ｌｏｎｇ型別，再來建構成物件，而是造成編譯錯誤。
在“Ｆｌｏａｔ　ｆ＝３‧５Ｆ；”這一句，若把３‧５Ｆ改為３‧５，那麼３‧５是ｄｏｕｂｌｅ型別的值，這個值並不會因為Ｆｌｏａｔ類別的建構方法中，有一個是可以接受ｄｏｕｂｌｅ參數的，而去自動呼叫那一個建構方法，它一樣會造成編譯錯誤。
總而言之：「Ａｕｔｏｂｏｘｉｎｇ的指派功能只限定於相對應的值與類別，它不是依照類別宣告的建構方法的參數，也不會自動轉型，也不可以超過該型別的最大值或最小值的範圍」。
１－２　自動取得物件值
將物件或代表物件的參考變數置於運算式之中，編譯器會自動取得該物件的值，如同呼叫ｘｘｘＶａｌｕｅ（）。此功能之專有名詞為：ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ。
例一：
Integer i=1000;
int i2=i*2;
byte b=(byte)(i/10);
boolean bo=i>100;
以上運算式均合法。
１－３　記憶體配置
為了增加運算的效率，ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ時，如果值佔用的記憶體大小，在一個ｂｙｔｅ之內，則此物件會建構在一個專屬的記憶體範圍，在這個範圍中的物件，會重複指派給需要相同值的參考變數。（同Ｓｔｒｉｎｇ類別）
例一：
Integer i=8;
Integer i2=8;
System.out.println(i==i2);
此例中的Ｉｎｔｅｇｅｒ物件會建構在專屬記憶體範圍，在ｉ２的敍述句執行的時候，Ｊａｖａ不會再建構新物件，而會直接把ｉ物件的物件代號指派給ｉ２。所以ｉ及ｉ２代表同一個物件。
符合此配置機制的類別及其範圍為：

類別名稱	Boolean	Character	Byte	Short	Integer
值的範圍	true/false	0~127	-128~127	-128~127	-128~127

若Ｓｈｏｒｔ或Ｉｎｔｅｇｅｒ類別的建構值超過此範圍，此機制便不會執行。
2. Ｂｏｘｉｎｇ，　＝＝　ａｎｄ　ｅｑｕａｌｓ
因為有了ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ的功能，參考變數可以置於任意運算式之中直接運算，當然包含條件運算式，但是如果考慮到一個ｂｙｔｅ之內的記憶體配置問題，那本節就值得仔細推敲一下了。
例一：
Integer i=12345;
Integer i2=12345;
System.out.println(i==i2);
System.out.println(i.equals(i2));
列印結果：ｆａｌｓｅ　ｔｒｕｅ。
ｉ與ｉ２代表不同Ｉｎｔｅｇｅｒ物件，但兩個物件值均為１２３４５。
例二：
Integer i=123;
Integer i2=123;
System.out.println(i==i2);
System.out.println(i.equals(i2));
列印結果：ｔｒｕｅ　ｔｒｕｅ。
ｉ與ｉ２代表相同Ｉｎｔｅｇｅｒ物件。
例三：
Integer i=123;
int i2=123;
System.out.println(i==i2);
System.out.println(i.equals(i2));
列印結果：ｔｒｕｅ　ｔｒｕｅ。
在ｉ＝＝ｉ２運算時，編譯器會自動取的ｉ物件的值與ｉ２比對（ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ）；在ｉ‧ｅｑｕａｌｓ（ｉ２）執行時，編譯器會自動把ｉ２建構為物件再與ｉ的物件內容做比對（ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ）。
例四：
Integer i=123;
int i2=123;
System.out.println(i2==i);
//System.out.println(i2.equals(i));
列印結果：ｔｒｕｅ。
除了指派運算符號之外，參考變數無論是置於運算符號的左側或右側，均會執行ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ。若把第四行敍述句的註解取消，則會造成編譯錯誤。因為ｉ２不是參考變數，它不能呼叫方法。
3. Ｂｏｘｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｉｆ
條件運算式中的參考變數有ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ的功能，也就代表ｉｆ的小括號中也可以用參考變數運算。
例一：
Integer i=8;
if(i>5)
　System.out.println("Hello");
列印結果：Ｈｅｌｌｏ。
例二：
Boolean b=true;
if(b==true)
　System.out.println("Hello");
列印結果：Ｈｅｌｌｏ
例三：
Boolean b=true;
if(b)
　ystem.out.println("Hello");
列印結果：Ｈｅｌｌｏ。
4. Ｂｏｘｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｓｗｉｔｃｈ
ｓｗｉｔｃｈ後面的小括號，必須放ｉｎｔ或可以自動轉型為ｉｎｔ的值，但透過ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ功能，自然也能放參考變數。
例一：
Scanner s=new Scanner(System.in);
System.out.print("請輸入學生成績-->");
Integer i=s.nextInt();
switch(i/10){
　case 0:
　case 1:
　case 2:
　case 3:
　case 4:
　case 5:
　case 6:
　　System.out.println("C");
　　break;
　case 7:
　　System.out.println("B");
　　break;
　case 8:
　　System.out.println("A-");
　　break;
　case 9:
　　System.out.println("A");
　　break;
　case 10:
　　System.out.println("A+");
　　break;
　default:
　　System.out.println("請輸入正確分數");
}
本例會依照輸入的學生成績來列印等級。
例二：
Integer i=8;
switch(4*4){
　case i:
　　System.out.printnl("Hello");
}
本例會產生編譯錯誤，因為ｃａｓｅ後必須放常數。
例三：
final Integer i=8;
switch(4*4){
　case i:
　　System.out.println("Hello");
}
特別注意，本例還是會產生編譯錯誤，因為ｆｉｎａｌ宣告ｉ為常數，是限制儲存在參考變數ｉ中的物件代號不得變更，但不代表物件內容不能改變，所以ｉ仍不能作為ｃａｓｅ後面的判斷值。（相關細節，後續章節還會討論）
5. Ｂｏｘｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｍｅｔｈｏｄ
呼叫方法時所用的參數，及方法運算後的結果，也都可以套用ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ的功能。
例一：
Integer i=0;
String s="Java";
System.out.println(s.charAt(i));
列印結果：Ｊ。Ｓｔｒｉｎｇ類別中宣告的方法原型是ｖｏｉｄ　ｃｈａｒＡｔ（ｉｎｔ　ｉｎｄｅｘ）。表示參數型別為ｉｎｔ，但本例使用ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ的功能，用Ｉｎｔｅｇｅｒ的物件為參數。
例二：
String s="Java";
Integer i=s.length();
System.out.println(i);
列印結果：４。Ｓｔｒｉｎｇ類別中宣告的方法原型是ｉｎｔ　ｌｅｎｇｔｈ（）。表示其運算結果為ｉｎｔ型別，但本例使用ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ的功能，將該值建構為Ｉｎｔｅｇｅｒ物件。
6. 認證重點整理
６－１　ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ

财 ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ的功能只限定於相對應的值與類別，它不是依照類別宣告的建構方法的參數，也不會自動轉型，也不可以超過該型別的最大值或最小值的範圍。

财 物件或代表物件的參考變數置於運算式之中，編譯器會自動取得該物件的值，如同呼叫ｘｘｘＶａｌｕｅ（）。

财 ＡｕｔｏＢｏｘｉｎｇ時，如果值佔用的記憶體大小，在一個ｂｙｔｅ之內，則此物件會建構在一個專屬的記憶體範圍，在這個範圍中的物件，會重複指派給需要相同值的參考變數。

６－２　Ｂｏｘｉｎｇ　＝＝ａｎｄ　ｅｑｕａｌｓ

财 參考變數可以置於條件運算式與參考變數或值比對，但是必須考慮到物件值在一個ｂｙｔｅ之內的記憶體配置問題。

６－３　Ｂｏｘｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｉｆ

财 ｉｆ的小括號中也可以用參考變數運算。

６－４　Ｂｏｘｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｓｗｉｔｃｈ

财 ｓｗｉｔｃｈ後面的小括號，必須放ｉｎｔ或可以自動轉型為ｉｎｔ的值，但透過ＡｕｔｏＵｎｂｏｘｉｎｇ功能，自然也能放參考變數。

财 用ｆｉｎａｌ宣告的參數變數，是限制儲存在參考變數中的物件代號不得變更，但不代表物件內容不能改變，所以該參考變數仍不能作為ｃａｓｅ後面的判斷值。

６－５　Ｂｏｘｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｍｅｔｈｏｄ

财 呼叫方法時所用的參數，及方法運算後的結果，也都可以套用Ａｕｔｏｂｏｘｉｎｇ的功能。