Java（47）：解剖 Integer 等包装类的自动装箱拆箱和jvm缓存机制

目录

写在开头

Integer包装类的缓存机制

Integer源码（节选）

其他包装类的缓存行为

自动装箱

Integer初始化的三种方式

比较运算符的应用

参考文章：

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写在开头

自动装箱和拆箱、for循环都是java语言的语法糖！！

《深入理解JVM虚拟机》

Integer包装类的缓存机制

Integer的缓存机制： Integer是对小数据（-128~127）是有缓存的，再jvm初始化的时候，数据-128~127之间的数字便被缓存到了本地内存中，如果初始化-128~127之间的数字，会直接从内存中取出，不需要新建一个对象。

• 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。
• IntegerCache，Javadoc 详细的说明这个类是用来实现缓存支持，并支持 -128 到 127 之间的自动装箱过程。最大值 127 可以通过 JVM 的启动参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改。
• 缓存通过一个 for 循环实现。从小到大的创建尽可能多的整数并存储在一个名为 cache 的整数数组中。这个缓存会在 Integer 类第一次被使用的时候被初始化出来。以后，就可以使用缓存中包含的实例对象，而不是创建一个新的实例(在自动装箱的情况下)。
• 缓存机制，本质上通过静态内部类，实现懒加载，for循环设置内部类的数组范围。

Integer源码（节选）

/**
 * Returns an {@code Integer} instance representing the specified
 * {@code int} value.  If a new {@code Integer} instance is not
 * required, this method should generally be used in preference to
 * the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
 * to yield significantly better space and time performance by
 * caching frequently requested values.
 *
 * This method will always cache values in the range -128 to 127,
 * inclusive, and may cache other values outside of this range.
 *
 * @param  i an {@code int} value.
 * @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
 * @since  1.5
 */
public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

//静态内部类
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() {}
}

 

其他包装类的缓存行为

这种缓存行为不仅适用于Integer对象。我们针对所有整数类型的类都有类似的缓存机制。

• 有 CharacterCache 用于缓存 Character 对象，缓存范围是[0,127]
• 有 ByteCache 用于缓存 Byte 对象，缓存范围是[-128,127]
• 有 ShortCache 用于缓存 Short 对象，缓存范围是[-128,127]
• 有 LongCache 用于缓存 Long 对象，缓存范围是[-128,127]
• 除了 Integer 可以通过参数改变范围外，其它的都不行。修改虚拟机的Integer缓存最大值。

 

自动装箱

java的语法糖之一，8种基本类型对应8种包装类。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。

基本数据类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
char	Character
float	Float
double	Double
boolean	Boolean

 

Integer初始化的三种方式

1. Integer a = 10; //this is autoboxing，自动装箱，等价于Integer.valueOf()
2. Integer b = Integer.valueOf(10); //under the hood，使用缓存机制
3. Integer num1 = new Integer(100);//创建新的操作对象

 

比较运算符的应用

• ==：java中的==是用于判断两个操作数是否相等的，如果操作数是基本数据类型，则判断值是否相等；如果操作数是对象，则判断两个对象的地址是否相等（也就是引用是否相等），所以，这里就很明确了，num1 和num2是两个对象，自然地址是不一样的。
• equals：值比较同数据类型的两个对象的数据值。

 

参考文章：

• https://www.cnblogs.com/buptyuhanwen/p/9396960.html
• https://blog.csdn.net/quanaianzj/article/details/82383393
• https://www.dutycode.com/xijie_baozhuanglei_huancun_jizhi_integer_huancun.html
• http://www.dutycode.com/xiaoxijie_java_integer_bijiao.html
• https://blog.csdn.net/yrwan95/article/details/82785129
• https://www.cnblogs.com/sum-41/p/10801761.html