JDK自动打包与解包机制(Auto boxing/unboxing)优化

【引言】

首先来看一段代码：

package test;

/**
 *
 * @author whwang
 * 2011-12-3 上午11:44:04
 */
public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {
        Integer i1 = 100;
        Integer i2 = 100;
        System.err.println(i1 == i2);
        
        Integer i12 = 200;
        Integer i22 = 200;
        System.err.println(i12 == i22);
        
    }
    
}

看上去“完全相同”的两部分，但一个输出true，一个false，为什么？

【解密】

首先需要知道，JDK的自动打包解包原理，打包是调用包装类的valueOf()方法，如上面的Integer i1 = 100等价于Integer i1 = Integer.valueOf(100)，解包调用的对应的xxxValue()，如Integer调用intValue()方法解包。接下来我们看

看Integer.valueOf()这个方法，源码如下：

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);
}

在该方法中，判断这个值是否在[-128,127]这个区间，如果是，则返回IntegerCache.cache[i + offset]。IntegerCache是Integer中的一个私有内部类，它的代码如下：

private static class IntegerCache {
    private IntegerCache() {
    }

    static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1];

    static {
        for (int i = 0; i < cache.length; i++)
            cache[i] = new Integer(i - 128);
    }
}

在IntegerCache中，静态创建值等于[-128,127]的整数的包装对象，并将它们缓存起来。再看看文章开始时提出的那段代码，System.err.println(i1 == i2)由于i1和i2的值为100，在[-128,127]之间，所以i1和i2返回的都是缓存的对象，两个对象完全相同，输出true。而i12和i22不在[-128,127]区间，在valueOf()方法中，不在该区间的整数，返回的return new Integer(i)，所以i12和i22的地址也就不同了，输出false。类似的，Byte、Short、Long都与Integer类似，都有缓存数值为[-128,127]之间的对象。

这样做的好处显而易见，假如在我们的程序中大量的使用[-128,127]这区间的Integer对象，则不需要使用new来实例化对象，而是直接从缓存中拿，节省时间/空间。

【注意】

我们可以看到，在Byte、Short、Integer、Long这4个包装类中，都有3个重载的valueOf()方法，下面以Integer为例子：

Integer.valueOf(100);
Integer.valueOf("100"); // 等价于Integer.valueOf("100", 10);
Integer.valueOf("100", 10);

而在这3个方法， 只有第一个Integer.valueOf(int)方法有利用缓存，其他两个方法都是直接new对象返回的。Byte、Short、Long与Integer类似.