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Java:Integer 128陷阱解析(详细、全面)
前言
在后端开发中,有时需要对Integer的对象进行赋值
例如:
Integer a = 1;
这本身是一种常见、简单的赋值方法,很多开发者都会如此使用。
但是这种用法藏着一个陷阱,我们将这个陷阱简称为
Java的 Integer 128陷阱
。
本文从Java源码的角度详细分析了这个陷阱出现的原因。
一、封装类Integer介绍
Java语言是面向对象的编程语言,而基本数据类型声明的变量并不是对象,为其提供包装类,增强了Java面向对象的性质。
java针对每一个基本数据类型都设计了一个包装类,例如 int 对应 Integer
图片和部分内容参考自
:
Java的包装类
拓展:包装类的自动拆装箱机
进行基本类型数据和包装类对象之间的互转时:
//创建包装类对象有两种方式:new关键字、valueOf()方法。
Integer num1 = new Integer(1); //基本数据类型转为包装类
Integer integer = Integer.valueOf(10);//基本数据类型转为包装类
int num2 = num1.intValue(); //包装类型转为基本数据类型
System.out.println(num1 +" "+ num2);
为了方便使用和性能优化,提供了自动拆装箱机制
//包装类中的自动装箱拆箱机制
Integer num1 = 1; //自动装箱
int num2 = num1; //自动拆箱
System.out.println(num1 +" "+ num2);
二、Integer 128陷阱详解
了解了包装类的基本内容,我们接下来介绍Integer 128陷阱的具体内容。
public static void main(String[] args) {
Integer a1 = 127;
Integer a2 = 127;
Integer b1 = 128;
Integer b2 = 128;
int c1 = 128;
int c2 = 128;
System.out.println(a1 == a2);
System.out.println(b1 == b2);
System.out.println(c1 == c2);
}
按照常理来说运行的输出结果是:
true
true
true
但颠覆认知的是,实际运行的输出结果是:
true
false
true
难道b1或b2的值不等于128吗?当然不是。
那问题出在哪里?
为了介绍这个现象出现的原因,
我们先看 Integer.valueOf() 的源码
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
从源码中可以看出,调用Integer.valueOf()方法时,返回值是先去找数值是否在cache数组中,如果在直接返回;如果不在,则新建一个对象返回。
接下来看 IntegerCache 的源码:
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() {}
}
从 IntegerCache 的源码中可以看出,cache数组存放了从-128~127总共256个Integer对象。
综上所述:Java设计时为了减少 Integer 对象创建的开销,提升整体效率,预先创建好了共256个Integer对象供使用。调用 valueOf() 方法时,如果传入的 int 值在 -128~127 的范围中,则直接返回预先创建好的对象,如果不在范围中,则创建一个新的 Integer 对象返回。
可以总结为:
-
如果传入value数值在
-128~127
范围内,那么所有在这个范围内被创建的对象实际都指向同一个
IntegerCache
数组,地址即被预创建 Integer 对象所在的地址 -
如果传入value数值不在范围内,那么每次被创建的对象都指向一个新的且不同的地址,即通过
new关键字由JVM分配的新地址
图片和部分内容参考自:
Java Integer128陷阱详解
总结
本文介绍了Java的包装类,并介绍了自动拆箱装箱机制。最后从源码的角度对Integer 128陷阱进行解析,非常详细且通俗易懂。
希望对大家有用!