java Boolean取值范围

一、核心概念与取值范围

1. 基本取值范围

• 基本类型 boolean：严格限定两个值
  • true：逻辑真值
  • false：逻辑假值
• 包装类 Boolean：三种可能值
  • Boolean.TRUE：表示 true 的对象
  • Boolean.FALSE：表示 false 的对象
  • null：未初始化的对象状态

// 基本类型取值范围
boolean isActive = true;  // 只能赋值为 true 或 false
boolean isValid = false;

// 包装类取值范围
Boolean obj1 = Boolean.TRUE;   // true 对象
Boolean obj2 = Boolean.FALSE;  // false 对象
Boolean obj3 = null;           // 特殊空状态

2. 内存表示

📌 关键认知：基本类型无 null，包装类有 null 风险

二、详细操作步骤

步骤1：声明与初始化

// 正确方式
boolean flag1 = true;          // 基本类型
Boolean flag2 = Boolean.FALSE; // 包装类（复用对象）
Boolean flag3 = Boolean.valueOf(true); // 静态工厂方法

// 错误方式（已过时）
Boolean deprecated = new Boolean(true); // 创建冗余对象

步骤2：值转换

// 字符串 → 布尔值
boolean b1 = Boolean.parseBoolean("true");  // true
boolean b2 = Boolean.parseBoolean("TRUE");  // true（不区分大小写）
boolean b3 = Boolean.parseBoolean("yes");   // false（仅"true"返回true）

// 布尔值 → 字符串
String s1 = Boolean.toString(true);   // "true"
String s2 = String.valueOf(false);    // "false"

步骤3：条件判断

// 基本类型判断（安全）
if (isActive) {
    // 执行操作
}

// 包装类判断（需空检查）
if (flag2 != null && flag2) {
    // 安全访问
}

步骤4：集合操作

// 基本类型集合（高效）
boolean[] flags = new boolean[10];
flags[0] = true;

// 包装类集合（允许null）
List<Boolean> boolList = new ArrayList<>();
boolList.add(true);
boolList.add(null); // 允许但危险

// 安全遍历
for (Boolean b : boolList) {
    if (b != null) {
        System.out.println(b ? "真" : "假");
    }
}

三、常见错误与解决方案

1. 空指针异常（NPE）

// 错误示例
Boolean obj = null;
if (obj) {  // 抛出 NullPointerException
    // ...
}

// 解决方案
if (obj != null && obj) {  // 空安全检查
    // ...
}

// 使用 Optional 更安全
Optional.ofNullable(obj).ifPresent(val -> {
    if (val) { /* 操作 */ }
});

2. 字符串解析陷阱

// 错误预期
System.out.println(Boolean.parseBoolean("True ")); // false（尾部空格）
System.out.println(Boolean.parseBoolean("1"));     // false（非true字符串）

// 正确处理
String input = " TRUE ".trim();
boolean value = "true".equalsIgnoreCase(input);

3. 自动装箱/拆箱问题

// 隐藏的NPE风险
Map<String, Boolean> map = new HashMap<>();
map.put("key", null);

boolean value = map.get("key");  // 自动拆箱抛出NPE

// 解决方案
Boolean wrapper = map.get("key");
if (wrapper != null) {
    boolean safeValue = wrapper;
}

四、使用技巧与最佳实践

1. 类型选择原则

graph TD
    A[需要布尔值] --> B{是否允许null？}
    B -->|否| C[使用基本类型 boolean]
    B -->|是| D{是否集合操作？}
    D -->|是| E[使用 Boolean + 空检查]
    D -->|否| F[考虑 Optional<Boolean>]

2. 性能优化技巧

// 优先基本类型（减少内存开销）
boolean[] flags = new boolean[10000]; // ~10KB

// 避免包装类集合（内存节省4-5倍）
Boolean[] objects = new Boolean[10000]; // ~40KB+

// 高频访问时缓存结果
public class Validator {
    private volatile Boolean cachedResult;
    
    public boolean isValid() {
        if (cachedResult == null) {
            cachedResult = computeExpensiveCheck();
        }
        return cachedResult;
    }
}

3. 框架集成实践

// JSON反序列化处理（Jackson示例）
public class Request {
    @JsonSetter(nulls = Nulls.SKIP)
    private Boolean flag = Boolean.FALSE; // 默认值处理
}

// 数据库映射（JPA）
@Entity
public class User {
    @Column(nullable = false)
    private boolean active; // 基本类型确保非空
    
    @Column
    private Boolean emailVerified; // 可为null
}

五、注意事项

1. API 设计原则

   • 公开方法返回 boolean 而非 Boolean（避免调用方处理null）
   • 内部状态使用包装类时需显式初始化

2. 序列化风险

   public class Config implements Serializable {
       private Boolean featureEnabled; // 反序列化时可能为null
   
       public boolean isFeatureEnabled() {
           return Boolean.TRUE.equals(featureEnabled); // 空安全
       }
   }
   

3. 三态逻辑处理

   // 当需要true/false/unknown三态时
   public enum TriState {
       TRUE, FALSE, UNKNOWN
   }
   
   // 转换方法
   public static TriState toTriState(Boolean b) {
       if (b == null) return TriState.UNKNOWN;
       return b ? TriState.TRUE : TriState.FALSE;
   }
   

六、最佳实践总结