Item 61: Prefer primitive types to boxed primitives

61.ボクシングされたプリミティブ型（boxed primitive）より、プリミティブ型（primitive）を選択すべし

ボクシングされたプリミティブ型とプリミティブ型の違い

Item6でも述べられれているように、オートボクシングとオートアンボクシングにより、ボクシングされたプリミティブ型（以下boxed primitive）とプリミティブ型（以下primitive）の違いはあいまいになっている。
しかし、これらの2つには違いがあり、使用時にはその差異に気を付けながら使わなければならない。その違いは3つで、

• primitiveは値のみを持つが、boxed primitiveは値とは異なる形で参照を持つ。
• primitiveは機能する値しか持ちえないが、boxed primitiveはnull（nonfunctional value）があり得る。
• primitiveのほうが、時間的にも省メモリスペース的にも優れている。

boxed primitiveを使用した場合の誤り例

primitiveは値のみを持つが、boxed primitiveは値とは異なる形で参照を持つ

以下のコードは一見うまく比較をしてくれるメソッドにみえる。

// Broken comparator - can you spot the flaw?
Comparator<Integer> naturalOrder =
    (i, j) -> (i < j) ? -1 : (i == j ? 0 : 1);

しかし、このメソッドをnaturalOrder.compare(new Integer(42), new Integer(42))のように用いると、想定としては等しいので0を返すはずだが、実際には1を返す。
1つ目の判定（i < j）は、auto-unboxedされて正しく動作する。
一方、2つ目の判定（i == j）は、同値であることをみる、つまり、参照が同じであるかをみている。よって、この比較はtrueにはならず、結果として1が返却される。 boxed primitiveに対して==演算子を用いることはたいてい間違っている。

上記の誤りを防ぐためには、Comparator.naturalOrder()を用いるか、自身でcomparatorを書くのであれば、以下のようにprimitiveでの比較を行うようにする。

Comparator<Integer> naturalOrder = (iBoxed, jBoxed) -> {
    int i = iBoxed, j = jBoxed; // Auto-unboxing
    return i < j ? -1 : (i == j ? 0 : 1);
};

primitiveは機能する値しか持ちえないが、boxed primitiveはnull（nonfunctional value）があり得る

以下のプログラムでは、ヌルポが発生する。

package tryAny.effectiveJava;

public class BoxedPrimitive {
    static Integer i;

    public static void main(String[] args) {
        if (i == 42)
            System.out.println("Unbelievable");
    }

}

i==47のところで、Integerとintを比較している。
boxed primitiveとprimitiveが混じった処理においては、たいていの場合boxed primitiveがauto-unboxされる。
nullを参照しているオブジェクトをunboxするとヌルポが生じるが、それがここでは起きている。

primitiveのほうが、時間的にも省メモリスペース的にも優れている

以下は、Item6で扱ったプログラムである。

package tryAny.effectiveJava;

public class BoxedPrimitive2 {
    // Hideously slow program! Can you spot the object creation?
    public static void main(String[] args) {
        Long sum = 0L;
        for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
            sum += i;
        }
        System.out.println(sum);
    }

}

box化、unbox化が繰り返し起こるため、これはローカル変数の型をlongにした場合よりも格段に遅い。

総括

3つの問題点があったが、最初の2つは結果がおかしくなり、最後の1つは性能が悪くなる。

boxed primitiveの使い時としては以下の場合がある。

• collectionの要素、キー、バリューとして使うとき。primitiveをcollectionに入れることはできないので使わざるを得ない。
• パラメータ化された型に用いるとき。例えば、ThreadLocal<int>という型は宣言できないが、ThreadLocal<Integer>は宣言できる。
• リフレクションでメソッドを参照するときはboxed primitiveを使う（？）。（Item65）