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数据结构：3.包装类和泛型

news 2026/5/24 13:51:52

【目标】

1.了解包装类

2. 以能阅读java集合源码为目标学习泛型

3.了解泛型

1.包装类（Wrapper Class）

1.1 引出包装类

1.1.1 什么是包装类？

一句话：包装类就是把 Java 的 8 种基本数据类型（int,double,char等）“包装”成对应的类。以下是对应关系，期终 int 和 char 的包装类需要特别注意。

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

形象理解：

基本类型= 一张写了数字“10”的纸片，轻便但功能单一。
包装类= 把那张纸片放进一个信封里。信封上可以贴邮票、写字、盖章——对象能做很多事，但多了一层包装。

1.1.2 包装类存在的意义？（建议学完 “1.2 包装类的基础语法” 再看）

意义1：让基本类型也能“变成对象”，放进集合里

这是最直接、最重要的原因。

Java 的集合（ArrayList,HashMap等）只能存储对象，不能存基本类型。

// ❌ 这样写会报错！ArrayList<int> 不允许 ArrayList<int> list = new ArrayList<>(); // ✅ 必须用包装类 ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(10); // 自动装箱：int → Integer int first = list.get(0); // 自动拆箱：Integer → int

意义2：提供实用的工具方法

基本类型什么方法都没有，而包装类却提供了很多静态方法，这也正是包装类存在的意义。

// 字符串转数字 int num = Integer.parseInt("123"); // 比较两个 int（可以避免 null 问题） int result = Integer.compare(10, 20); // -1 // 最大值/最小值 int max = Integer.MAX_VALUE; // 2147483647 int min = Integer.MIN_VALUE; // -2147483648

意义3：支持泛型

泛型只能用类，不能用基本类型。

// ❌ 报错 List<int> list1 = new ArrayList<>(); // ✅ 正确 List<Integer> list2 = new ArrayList<>(); // 泛型方法也只能用包装类 public <T> T getValue(T value) { return value; } // 调用：getValue(100) → 自动装箱成 Integer

意义4：可以表示“空值”（null）

基本类型不能是null，包装类可以。这在数据库操作、JSON解析等场景很重要。

int a = null; // ❌ 编译错误 Integer b = null; // ✅ 可以 // 实际应用：从数据库读取年龄字段，可能是空值 Integer age = getAgeFromDB(); // 可能是 null if (age == null) { System.out.println("年龄未知"); }

意义5：实现对象级特性

可继承/多态：包装类是被final修饰的，不能被继承。但可以统一当作Number运用多态思想进行处理。

// 多态：Number 是 Integer、Double 等的父类

public void printNumber(Number n) {

System.out.println(n);

}

printNumber(100); // Integer

printNumber(3.14); // Double

可序列化：包装类实现了Serializable，可以跨网络传输。（此处只是简单进行理解）

Serializable接口是一个空接口，表明这个类的对象可以被序列化（对象 → 字节流）和反序列化（字节流 → 对象）。

字节流就是一串按顺序排列的字节（byte），每个字节是 0~255 之间的整数，它是计算机中所有数据在“传输/存储”时的底层通用形态。【字节流就是机器语言（二进制语言）和编程语言（java、python等）进行转化之间的根本中间变量】

你写的所有东西 (Java代码、图片、文字、视频...)

↓

【字节流】 (底层二进制数据)

↓
┌─────────┬─────────┼──────────┬──────────┐

↓ ↓ ↓ ↓ ↓
字节码序列化流图片格式文本编码网络传输
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
JVM 对象恢复图片查看器文本编辑器网卡/路由器

1.2 包装类相关语法

1.2.1 装箱\装包

1.2.2 拆箱\拆包

1.3 补充知识

1.3.1 关于缓存池

问：为什么会出现这一种情况？？？

答：与缓存池（针对于包装类，只是为了方便交流而取的一个名字，实际上就是一块普通的堆空间）有关，具体解释如下：

首先我们要明白缓存池是什么：缓存池说白了就是普通的堆空间。

具体解析：对于包装类而言，他是一个类，那么必然会要创造对象（即使我们看到显示和隐式都没有创建对象，实际上是底层创建了对象，感兴趣的可以去看一下源码），我们把常用的包装类对象拿出来，用一个静态数组来接收（静态数组表明：数组引用存放在方法区；而具体的数组对象还是在堆上）（这个数组存的是包装类对象，而不是数字）

包装类	是否有缓存池	缓存范围	说明
`Integer`	✅ 有	-128 ~ 127	最典型、最常被讨论
`Long`	✅ 有	-128 ~ 127	和 Integer 一样
`Short`	✅ 有	-128 ~ 127	和 Integer 一样
`Byte`	✅ 有	-128 ~ 127（全部）	Byte 总共就 256 个值，全缓存
`Character`	✅ 有	0 ~ 127（ASCII）	只缓存 ASCII 字符
`Boolean`	❌ 没有数组	就两个常量	不是数组，是两个静态常量`TRUE`/`FALSE`
`Double`	❌ 没有	-	浮点数范围太大，不缓存
`Float`	❌ 没有	-	浮点数范围太大，不缓存