Integer与int解惑

jdk1.5引入了自动装箱（autoboxing）与自动拆箱（unboxing），这方便了集合类以及一些方法的调用，同时也使初学者对其感到非常之困惑。在此，我们来揭开其神秘的面纱。
首先，需要厘清一些概念：
1、Integer是一个类，用Integer声明一个变量其是一个对象类型（或者说引用类型）；int是基本类型，用int声明的变量是非对象类型，即不能在其上调用方法。
2、“==”作用于对象上的时候，其比较的是对象的引用本身的值（或者说对象的地址更容易理解），而作用于基本类型的时候比较的就是基本类型的值。

接下来看一段代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer i1 = 2 ;
        int i2 = 2 ;
        System.out.println(i1 == i2);
    }
}

在这段代码中有两个令人困惑的问题，首先是将一个基本类型的值赋值给对象的引用，即Integer i1 =2；其次是拿一个对象类型和一个基本类型比较。按理说这两种做法肯定都是有问题的，在jdk1.4（若使用的jdk版本是1.5或之后的版本中，可以使用javac -source 1.4 Test.java来编译）上，确实如此，第一个问题在编译时会报“不兼容的类型”错误，第二个问题会报“运算符 == 不能应用于 java.lang.Integer,int”的错误。

但是jdk1.5引入的自动装箱和自动拆箱，那么，必然要将其中的一种类型转换成另一种类型，究竟是将Integer对象i1转换成int基本类型呢？还是将int基本类型的i2转换成Integer对象？通过javap -c Test反编译Test.class文件就知道答案了：

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0 :   iconst_2
   1 :   invokestatic    # 2 ; //Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
   4 :   astore_1
   5 :   iconst_2
   6 :   istore_2
   7 :   getstatic       # 3 ; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   10 :  aload_1
   11 :  invokevirtual   # 4 ; //Method java/lang/Integer.intValue:()I
   14 :  iload_2
   15 :  if_icmpne       22
   18 :  iconst_1
   19 :  goto    23
   22 :  iconst_0
   23 :  invokevirtual   # 5 ; //Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
   26 :  return
}

其中，[0-4]是Integer i1 = 2的实现，我们发现，编译的字节码里调用了Integer.valueOf方法，因此Integer i1 = 2编译后就等同于Integer i1 = Integer.valueOf(2)；[5,6]是int i2 = 2的实现；[7,23]是System.out.println(i1 == i2)的实现，也容易看到，里面调用了Integer.intValue()方法。因此，这个i1 == i2这两个不同类型的变量比较，在编译的时候，编译器是将其转换成相同的类型进行比较的，即将对象类型转换成基本类型，System.out.println(i1 == i2)就等同于System.out.println(i1.intValue() == i2)，前面说了，“==”作用于基本类型的时候比较的就是基本类型的值，两个值都是2，所以结果是true。

另外一个令人困惑的例子就是：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer i1 = 127 ;
        Integer i2 = 127 ;
        System.out.println(i1 == i2);

        Integer i3 = 128 ;
        Integer i4 = 128 ;
        System.out.println(i3 == i4);
    }
}

运行后发现，i1==i2的结果为true，i3==i4的结果为false？这令不知原因的人头疼不已。在前面一个例子里我们已经说过，诸如Integer i1 = 127，在编译后就等同于Integer i1 = Integer.valueOf(127)，既然是调用一个方法来获得对象，那么就有必要对valueOf方法一探究竟了。我们看下源码：

public static Integer valueOf( int i) {
    final int offset = 128 ;
    if (i >= - 128 && i <= 127 ) { // must cache
        return IntegerCache.cache[i + offset];
    }
    return new Integer(i);
}

到此应该恍然大悟了，IntegerCache缓存了[-128,127]之间的Integer对象，如果valueOf的参数i处于这之间，就返回缓存的对象。否则就new一个新的Integer。前面已经说过，“==”作用于对象上的时候，其比较的是对象的地址，例子中的i1和i2都是从缓存中拿的，当然是同一个对象，i3和i4都是通过new Integer获得的，当然不是同一个对象了。

类似地，java.lang.Long，java.lang.Short分别缓存了[-128,127]之间的Long和Short对象，java.lang.Byte缓存了所有的对象，java.lang.Character缓存了[0,127]之间的Character对象。java缓存这些对象是为了性能优化，既然我们已经知道其缓存了这么些对象，在需要new Integer/Long/...的地方，可改用Integer/Long/Short...#valueOf方法。

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