包装类缓存的问题

整型、char类型所对应的包装类，在自动装箱时，对于-128~127之间的值会进行缓存处理，其目的是提高效率。

  缓存处理的原理为：如果数据在-128~127这个区间，那么在类加载时就已经为该区间的每个数值创建了对象，并将这256个对象存放到一个名为cache的数组中。每当自动装箱过程发生时(或者手动调用valueOf()时)，就会先判断数据是否在该区间，如果在则直接获取数组中对应的包装类对象的引用，如果不在该区间，则会通过new调用包装类的构造方法来创建对象。

  下面我们以Integer类为例，看一看Java为我们提供的源码，加深对缓存技术的理解，如示例8-7所示。

【示例8-7】Integer类相关源码如下：

public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
这段代码中我们需要解释下面几个问题：

  1. IntegerCache类为Integer类的一个静态内部类，仅供Integer类使用。

  2. 一般情况下 IntegerCache.low为-128，IntegerCache.high为127，IntegerCache.cache为内部类的一个静态属性，如示例8-8所示。

【示例8-8】IntegerCache类相关源码如下：

private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty(“java.lang.Integer.IntegerCache.high”);
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);

    // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
    assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}

}
由上面的源码我们可以看到，静态代码块的目的就是初始化数组cache的，这个过程会在类加载时完成。

  下面我们做一下代码测试，如示例8-9所示。

【示例8-9】测试代码

public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
Integer in1 = -128;
Integer in2 = -128;
System.out.println(in1 == in2);//true 因为123在缓存范围内
System.out.println(in1.equals(in2));//true
Integer in3 = 1234;
Integer in4 = 1234;
System.out.println(in3 == in4);//false 因为1234不在缓存范围内
System.out.println(in3.equals(in4));//true
}
}
执行结果如图8-6所示：

图8-6 示例8-9运行效果图.png

图8-6 示例8-9运行效果图

  示例8-9的内存分析如图8-7所示：

图8-7 示例8-9的内存分析图.png

图8-7 示例8-9的内存分析图

注意

  1. JDK1.5以后，增加了自动装箱与拆箱功能，如：

Integer i = 100; int j = new Integer(100);
2. 自动装箱调用的是valueOf()方法，而不是new Integer()方法。

  3. 自动拆箱调用的xxxValue()方法。

  4. 包装类在自动装箱时为了提高效率，对于-128~127之间的值会进行缓存处理。超过范围后，对象之间不能再使用==进行数值的比较，而是使用equals方法。