Теория: Классы обертки

В Java у каждого примитивного типа есть соответствующий "объектный" тип. Например, для int существует пара в виде Integer. Последний представлен классом и называется классом-оберткой.

// Примитивный тип

// Можно так
var value = 42; // int
// Или так
int value = 42; // int

// Ссылочный тип

// Можно так
Integer value = 42; // Integer
Integer value = new Integer(42); // Integer
var value = new Integer(42); // Integer

// Так написать нельзя,
// потому что невозможно вывести тип value
// null может быть присвоено любому ссылочному типу
// var value = null;

То же самое и для всех остальных примитивных типов:

Классы-обертки нужны для нескольких целей, которых по разным причинам невозможно решить с помощью примитивных типов.

Совместимость и единообразие

Многие возможности Java завязаны на то, что типы представлены классами, только в этом случае они смогут быть использованы как параметры методов или их возвращаемое значение. К ним, например, относятся обобщенные типы и как их следствие коллекции. Все это мы рассмотрим в следующих курсах.

// Так написать нельзя
// var items = new ArrayList<int>;
var items = new ArrayList<Integer>;

null

Примитивные типы всегда содержат какое-то осмысленное значение. На практике же, значение может быть не определено. Особенно часто такое происходит, когда данные поступают из внешних источников. Для представления таких данных нужно специальное обозначение и возможность использовать это значение. В Java, как и в большинстве других языков, таким значением является null. Его можно использовать только с классами-обертками.

// Ошибка!
int value = null;

// Работает
Integer value = null;

По этой причине, множество методов ожидает на вход классы-обертки, а не примитивные типы.

Утилиты и значения

Классы-обертки содержат в себе полезные значения и методы, для своих типов. Например, в Integer есть данные о максимальном и минимальном значениях для типа, там же можно найти методы, которые преобразуют другие типы в числа.

var max = Integer.MAX_VALUE;
var min = Integer.MIN_VALUE;

// Преобразование в число

// Возвращает Integer
var value = Integer.valueOf("42"); // 42
// Возвращает int
var value = Integer.parseInt("42"); // 42

Почему так устроено?

Зачем тогда нужны примитивные типы если есть классы-обертки? Ответ кроется в производительности. Работа с примитивными типами как объектами значительно ухудшает производительность программы. Поэтому по умолчанию создаются объекты именно примитивных типов.

// Тип: boolean
var hasErrors = true;

Боксинг и анбоксинг (Boxing and Unboxing)

По логике, такая система должна приводить к постоянному конвертированию типов в коде, так как где-то создаются примитивные типы, где-то нужны классы-обертки и наоборот. К счастью, этого почти никогда не происходит благодаря механизму автобоксинга (Autoboxing). Тип преобразуется автоматически в тот момент, когда это нужно.

int value = 42;
// int -> Integer
Integer wrappedInt = value; // Autoboxing

// Integer ->
int unboxedInt = wrappedInt; // Auto-unboxing

По этой схеме работает и передача аргументов в методы и возврат из них.