Java中Integer類的IntegerCache的作用

小編給大家分享一下Java中Integer類的IntegerCache的作用，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

Java中Integer類的IntegerCache的作用

包名：java.lang

文件名：Integer.java

方法名：IntegerCache

方法的代碼如下：

private static class IntegerCache { 
static final int high; 
static final Integer cache[]; 

static { 
final int low = -128; 

// high value may be configured by property 
int h = 127; 
if (integerCacheHighPropValue != null) { 
// Use Long.decode here to avoid invoking methods that 
// require Integer's autoboxing cache to be initialized 
int i = Long.decode(integerCacheHighPropValue).intValue(); 
i = Math.max(i, 127); 
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE 
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - -low); 
} 
high = h; 

cache = new Integer[(high - low) + 1]; 
int j = low; 
for(int k = 0; k < cache.length; k++) 
cache[k] = new Integer(j++); 
} 

private IntegerCache() {} 
}

我們在代碼中看到，low為-128，high為127，這樣的話，在Java編程中，如果要使用-128——127這個區(qū)間的對象的話，是直接使用這個Cache中的對象的。

上面是段簡單的介紹，幫助大家理解下IntegerCache，下面開始本文的正文：

引言

5 年前，我在 Hungarian 上發(fā)表了一篇關(guān)于 JDK 中如何改變 IntegerCache 的文章。這種做法其實(shí)是深入進(jìn) Java 運(yùn)行時，在實(shí)際并沒有使用的場景。當(dāng)你開發(fā)這些研究代碼時，你才能更好的理解反射是如何工作的，以及 Integer 類是如何實(shí)現(xiàn)的。

Integer 類有一個私有的嵌套內(nèi)，名為 IntegerCache ，包含了值從 -127 到 128 的 Integer 對象。

當(dāng)代碼需要從 int 類型封箱成 Integer 對象，而且值在這個范圍內(nèi)時，那么 Java 運(yùn)行時會使用這個緩存，而不是創(chuàng)建一個新的 Integer 對象。這主要是處于性能優(yōu)化的考慮，我們必須牢記在心的是很多 int 值在程序中很多時候都處于這個范圍內(nèi)（例如數(shù)組的下標(biāo)索引）。

這樣做的副作用是，很多時候，使用等號操作符來比較兩個 Integer 對象時，只要值在范圍內(nèi)都是有效的。這在單元測試中很典型。而在運(yùn)行模式下，當(dāng)數(shù)值大于 128 時，代碼執(zhí)行會失敗。

使用反射來訪問 IntegerCache 類時會導(dǎo)致一些奇怪的副作用，注意這會影響到整個的 JVM。如果一個 Servlet 重新定義了小的 Integer 緩存值，那么所有運(yùn)行在同一個 Tomcat 下的其他 Servlet 也遭遇同樣問題。

在 Lukas Eder 和 Sitepoint 上面還有其他一些文章描述此問題。

現(xiàn)在我已經(jīng)開始在玩弄 Java 9 的早期發(fā)布版本，在我腦海里我一直要做的就是對新的 Java 版本進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。在開始之前，讓我們先看看在 Java 8 中的做法。

在 Lukas 的文章中，我將他的示例代碼貼在此處：

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Random;

public class Entropy {
 public static void main(String[] args)
 throws Exception {

 // Extract the IntegerCache through reflection
 Class << ? > clazz = Class.forName(
  "java.lang.Integer$IntegerCache");
 Field field = clazz.getDeclaredField("cache");
 field.setAccessible(true);
 Integer[] cache = (Integer[]) field.get(clazz);

 // Rewrite the Integer cache
 for (int i = 0; i < cache.length; i++) {
  cache[i] = new Integer(
  new Random().nextInt(cache.length));
 }

 // Prove randomness
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  System.out.println((Integer) i);
 }
 }
}

此代碼通過反射方式訪問 IntegerCache，然后使用隨機(jī)值對緩存進(jìn)行填充（淘氣?。?/p>

我們嘗試在 Java 9 中執(zhí)行相同的代碼，別指望有什么樂趣。當(dāng)有人嘗試違反它時會發(fā)現(xiàn) Java 9 的限制更加嚴(yán)格。

Exception in thread "main" java.lang.reflect.InaccessibleObjectException:
 Unable to make field static final java.lang.Integer[]
 java.lang.Integer$IntegerCache.cache
 accessible: module java.base does not "opens java.lang" to unnamed module @1bc6a36e

程序拋出了異常，這個異常在 Java 8 中是不會發(fā)生的。相當(dāng)于說對象是不可范文的，因?yàn)?java.base 模塊的原因，這是 JDK 的組成部分，在每個 Java 程序啟動時被自動的導(dǎo)入，不允許打開未命名的模塊。這個異常是在當(dāng)我們嘗試設(shè)置字段可訪問屬性時拋出的。

我們在 Java 8 可輕松訪問的對象，現(xiàn)在在 Java 9 中不能訪問了，因?yàn)樾碌哪K系統(tǒng)對此進(jìn)行了保護(hù)。代碼只能訪問字段、方法和其他用反射能訪問的信息，只有當(dāng)類在相同的模塊中，或者模塊打開了包用于反射方式訪問。這個可以通過  module-info.java 模塊定義文件來實(shí)現(xiàn)：

module myModule {
 exports com.javax0.module.demo;
 opens com.javax0.module.demo;
}

這個模塊 java.base 不用不用自行打開用于反射訪問，特別是未命名模塊更不需要。如果我們創(chuàng)建了一個模塊并進(jìn)行命名，那么錯誤信息將包含模塊的名稱。

我們能否在程序里打開模塊呢？ java.lang.reflect.Module 模塊有一個 addOpens 的方法可以做到。

可行嗎？

對開發(fā)者來說壞消息是：不可行。它只能在另外一個模塊中打開一個模塊中的包，并且包已經(jīng)在該模塊中通過調(diào)用這個方法打開過。這種方法只能讓模塊傳遞給另外的模塊權(quán)利，前提是另外的模塊已經(jīng)以某種方式打開過相同的包，而不能打開沒有打開過的包（譯者注：很難理解，不是嗎？）。

但與此同時好消息是：Java 9 不像 Java 8 那么容易被破解。最少這個漏洞被關(guān)閉了?？雌饋?Java 開始往專業(yè)級發(fā)展，而不僅僅是個玩具（譯者注：誰說 Java 是個玩具了？）。不久的將來你可以非常嚴(yán)肅的將 RPG 和 COBOL 語言的項(xiàng)目遷移到 Java 上了。（很抱歉，我開玩笑的）

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