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摘要: 原创出处 byteliu.com/2016/08/23/Java-Integer%E7%9A%84%E7%BC%93%E5%AD%98%E7%AD%96%E7%95%A5/ 「Byte_Liu」欢迎转载,保留摘要,谢谢!


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在Java5中,为Integer的操作引入了一个新的特性,用来节省内存和提高性能。整型对象在内部实现中通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。 上面的规则默认适用于整数区间 -128 到 +127(这个整数区间可以通过启动应用的虚拟机参数修改:-XX:AutoBoxCacheMax)。这种Integer缓存策略仅在自动装箱(autoboxing)的时候有用,使用构造器创建的Integer对象不能被缓存。Java 编译器把原始类型自动转换为封装类的过程称为自动装箱(autoboxing),这相当于调用 valueOf 方法。

 public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}

如果面试官问Integer与int的区别:估计大多数人只会说道两点,Ingeter是int的包装类,int的初值为0,Ingeter的初值 为null。但是如果面试官再问一下Integer i = 1;int ii = 1; i==ii为true还是为false?估计就有一部分人答不出来了,如果再问一下其他的,估计更多的人会头脑一片混乱。 首先看代码:

public class TestInteger {
public static void main(String[] args) {
int i = 128;
Integer i2 = 128;
Integer i3 = new Integer(128);
//Integer会自动拆箱为int,所以为true
System.out.println(i == i2);
System.out.println(i == i3);
System.out.println("**************");
Integer i5 = 127;//java在编译的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127);
Integer i6 = 127;
System.out.println(i5 == i6);//true
/*
Integer i5 = 128;
Integer i6 = 128;
System.out.println(i5 == i6);//false
*/
Integer ii5 = new Integer(127);
System.out.println(i5 == ii5); //false
Integer i7 = new Integer(128);
Integer i8 = new Integer(123);
System.out.println(i7 == i8); //false
}
}

首先,7行和8行输出结果都为true,因为Integer和int比都会自动拆箱(jdk1.5以上)。 13行的结果为true,而17行则为false,很多人都不懂为什么。其实java在编译Integer i5 = 127的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127);所以关键就是看valueOf()函数了。只要看看valueOf()函数的源码就会明白了。JDK源码的 valueOf函数式这样的:

public static Integer valueOf(int i) {
assert IntegerCache.high >= 127;
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}

看一下源码大家都会明白,对于-128到127之间的数,会进行缓存,Integer i5 = 127时,会将127进行缓存,下次再写Integer i6 = 127时,就会直接从缓存中取,就不会new了。所以22行的结果为true,而25行为false。 对于20行和23行,因为对象不一样,所以为false。 对于以上的情况总结如下:

  • 无论如何,Integer与new Integer不会相等。不会经历拆箱过程,i3的引用指向堆,而i4指向专门存放他的内存(常量池),他们的内存地址不一样,所以为false
  • 两个都是非new出来的Integer,如果数在-128到127之间,则是true,否则为false。java在编译Integer i2 = 128的时候,被翻译成-> Integer i2 = Integer.valueOf(128);而valueOf()函数会对-128到127之间的数进行缓存
  • 两个都是new出来的,都为false
  • int和Integer(无论new否)比,都为true,因为会把Integer自动拆箱为int再去比

AUTOBOXCACHEMAX参数

// IntegerCache,Integer类的内部类,注意它的属性都是定义为static final
private static class IntegerCache {
//缓存的下界,-128,不可变
static final int low = -128;
//缓存上界,暂为null
static final int high;
//缓存的整型数组
static final Integer cache[];

static {
// 缓存上界,可以通过JVM参数来配置
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
//最大的数组值是Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low));
}
high = h;

cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for (int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
}

private IntegerCache() {
}
}

-XX:AutoBoxCacheMax这个参数是设置Integer缓存上限的参数,在VM初始化期间java.lang.Integer.IntegerCache.high属性可以被设置和保存在私有的系统属性sun.misc.VM class中。理论上讲,当系统需要频繁使用Integer时,或者说堆内存中存在大量的Integer对象时,可以考虑提高Integer缓存上限,避免JVM重复创造对象,提高内存的使用率,减少GC的频率,从而提高系统的性能。 理论归理论,这个参数能否提高系统系统关键还是要看堆中Integer对象到底有多少、以及Integer的创建的方式。如果堆中的Integer对象很少,重新设置这个参数并不会提高系统的性能。即使堆中存在大量的Integer对象,也要看Integer对象时如何产生的。

  1. 大部分Integer对象通过Integer.valueOf()产生。说明代码里存在大量的拆箱与装箱操作。这时候设置这个参数会系统性能有所提高。
  2. 大部分Integer对象通过反射,new产生。这时候Integer对象的产生大部分不会走valueOf()方法,所以设置这个参数也是无济于事。

JDK中其他类似的缓存

Integer的缓存上限可以通过Java虚拟机参数修改,Byte、Short、Long、Character的缓存则没法修改。

Byte

private static class ByteCache {
private ByteCache(){}
static final Byte cache[] = new Byte[-(-128) + 127 + 1];
static {
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Byte((byte)(i - 128));
}
}

public static Byte valueOf(byte b) {
final int offset = 128;
return ByteCache.cache[(int)b + offset];
}

Short

private static class ShortCache {
private ShortCache(){}
static final Short cache[] = new Short[-(-128) + 127 + 1];
static {
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Short((short)(i - 128));
}
}

public static Short valueOf(short s) {
final int offset = 128;
int sAsInt = s;
if (sAsInt >= -128 && sAsInt <= 127) { // must cache
return ShortCache.cache[sAsInt + offset];
}
return new Short(s);
}

Long

private static class LongCache {
private LongCache(){}
static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];
static {
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Long(i - 128);
}
}

public static Long valueOf(long l) {
final int offset = 128;
if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache
return LongCache.cache[(int)l + offset];
}
return new Long(l);
}

Character

private static class CharacterCache {
private CharacterCache(){}
static final Character cache[] = new Character[127 + 1];
static {
for (int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Character((char)i);
}
}

public static Character valueOf(char c) {
if (c <= 127) { // must cache
return CharacterCache.cache[(int)c];
}
return new Character(c);
}

示例:

public class AllCacheDemo {
/**
* 演示JDK内部缓存
*/
public static void main(String[] args) {
Integer a = 28;
Integer b = 28;
println(a == b);

Byte c = 25;
Byte d = 25;
println(c==d);

Short p=12;
Short q=12;
println(p==q);

Long x=127L;
Long y=127L;
println(x==y);

Character m='M';
Character n='M';
println(m==n);
}

public static void println(Object o){
System.out.println(o);
}
}

文章目录
  1. 1. AUTOBOXCACHEMAX参数
  2. 2. JDK中其他类似的缓存