Java 性能要点：自动装箱/ 拆箱 (Autoboxing / Unboxing)

【编者按】本文作者为 Ali Kemal TASCI，最早于2016年4月9日发布于DZONE社区。文章主要介绍通过改进 Java 1.5 就已存在的骨灰级特性大幅度提高应用性能。

本文系 OneAPM 工程师编译呈现，以下为正文。

如果我告诉你：“只要修改一个字符，下面这段代码的运行速度就能提高5倍。”，你觉得可能么？

long t = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println("total:" + sum);
System.out.println("processing time: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms");

输出结果：
总数：2305843005992468481
处理时间：6756 ms

仔细琢磨一下，你可能会想到下面这种执行速度更快的实现方法：

long t = System.currentTimeMillis();//Long sum = 0L;long sum = 0L;for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println("total:" + sum);
System.out.println("processing time: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

输出结果：
总数：2305843005992468481
处理时间：1248 ms

其实，自动装箱（Autoboxing）的草率使用是造成速度差异的根本原因，而这一特性从 Java 1.5 开始就已出现了。

在继续解释造成差异的细节之前，让我们仔细回味一下 Java 中的这两个概念：自动装箱(Autoboxing)与拆箱(Unboxing)。

Java 中的变量分为两种：原始型与引用型。一共存在8个原始型变量以及与各个原始变量对应的8个引用变量(包装类)。

Primitive Types（原始型）	Reference Types(Wrapper Class)（引用型，（包装类））
boolean	Boolean
byte	Byte
char	Character
float	Float
int	Integer
long	Long
short	Short
double	Double

下面的代码会介绍”Autoboxing“与”Unboxing“的用例。在这段代码中，一个类型为”long”的值被添加到类型为”Long“的List集合中。在 Java 1.4 中，为了实现此操作，我们必须将原始变量赋值到合适的引用类中（也即装箱，boxing）。从 Java 1.5 开始，编译器会帮我们完成这一操作。所以，我们不再需要写那么多代码。

List<Long> longList = new ArrayList<>();      
long i = 4;
longList.add( i ); //autoboxing      long j = longList.get( 0 ); //unboxing

从 Java 1.5 开始，编译器会自动将上面的代码段转化成如下代码：

List<Long> longList = new ArrayList<>();      
long i = 4;
longList.add(Long.valueOf( i ) );      
long j = longList.get( 0 ).longValue();

因此，我们也可以说，前文出现的第一段代码段会自动转化为如下代码。所以，导致处理时间较长的原因也就水落石出了：不必要地创建了2147483647个”Long“类型实例。

long t = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
sum += new Long(i);
}
System.out.println("total:" + sum);
System.out.println("processing time: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

由此可知，想要编写速度更快的 Java 代码，我们也需要考虑”Autoboxing”与”Unboxing”这样的基础概念。

Java 性能要点：自动装箱/ 拆箱 (Autoboxing / Unboxing)

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