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這篇文章主要介紹“為什么整型包裝類對(duì)象值用equals方法比較”，在日常操作中，相信很多人在為什么整型包裝類對(duì)象值用equals方法比較問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”為什么整型包裝類對(duì)象值用equals方法比較”的疑惑有所幫助！接下來，請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！
先看下面的示例代碼，并思考該段代碼的輸出結(jié)果：
public class IntegerTest {
public static void main(String[] args) {
Integer a = 100, b = 100, c = 666, d = 666;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);
}
}通過運(yùn)行代碼可以得到答案，程序輸出的結(jié)果分別為： true , false。
那么為什么答案是這樣？
結(jié)合《阿里巴巴Java開發(fā)手冊(cè)》的描述很多人可能會(huì)回答：因?yàn)榫彺媪?-128 到 127 之間的數(shù)值，就沒有然后了。
那么為什么會(huì)緩存這一段區(qū)間的數(shù)值？緩存的區(qū)間可以修改嗎？其它的包裝類型有沒有類似緩存？
接下來，讓我們一起進(jìn)行分析。
首先我們可以通過源碼對(duì)該問題進(jìn)行分析。
我們知道，Integer var = ? 形式聲明變量，會(huì)通過 java.lang.Integer#valueOf(int) 來構(gòu)造 Integer 對(duì)象。
怎么知道會(huì)調(diào)用 valueOf() 方法呢？
大家可以通過打斷點(diǎn)，運(yùn)行程序后會(huì)調(diào)到這里。
先看 java.lang.Integer#valueOf(int) 源碼：
/**
* 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);
}通過源碼可以看出，如果用 Ineger.valueOf(int) 來創(chuàng)建整數(shù)對(duì)象，參數(shù)大于等于整數(shù)緩存的最小值（ IntegerCache.low ）并小于等于整數(shù)緩存的最大值（ IntegerCache.high）, 會(huì)直接從緩存數(shù)組 (java.lang.Integer.IntegerCache#cache) 中提取整數(shù)對(duì)象；否則會(huì) new 一個(gè)整數(shù)對(duì)象。在 JDK9 直接把 new 的構(gòu)造方法標(biāo)記為 deprecated，推薦使用 valueOf()，合理利用緩存，提升程序性能。
那么這里的緩存最大和最小值分別是多少呢？
從上述注釋中我們可以看出，最小值是 -128, 最大值是 127。
那么為什么會(huì)緩存這一段區(qū)間的整數(shù)對(duì)象呢？
通過注釋我們可以得知：如果不要求必須新建一個(gè)整型對(duì)象，緩存最常用的值（提前構(gòu)造緩存范圍內(nèi)的整型對(duì)象），會(huì)更省空間，速度也更快。
這給我們一個(gè)非常重要的啟發(fā)：
如果想減少內(nèi)存占用，提高程序運(yùn)行的效率，可以將常用的對(duì)象提前緩存起來，需要時(shí)直接從緩存中提取。
那么我們?cè)偎伎枷乱粋€(gè)問題： Integer 緩存的區(qū)間可以修改嗎？
通過上述源碼和注釋我們還無法回答這個(gè)問題，接下來，我們繼續(xù)看 java.lang.Integer.IntegerCache 的源碼：
/**
* Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
* -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
*
* The cache is initialized on first usage. The size of the cache
* may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
* During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
* may be set and saved in the private system properties in the
* sun.misc.VM class.
*/
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");
// 省略其它代碼
}
// 省略其它代碼
}通過 IntegerCache 代碼和注釋我們可以看到，最小值是固定值 -128， 最大值并不是固定值，緩存的最大值是可以通過虛擬機(jī)參數(shù) -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} 或 -Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=<value> 來設(shè)置的，未指定則為 127。
因此可以通過修改這兩個(gè)參數(shù)其中之一，讓緩存的最大值大于等于 666。
如果作出這種修改，示例的輸出結(jié)果便會(huì)是： true,true。
學(xué)到這里是不是發(fā)現(xiàn)，對(duì)此問題的理解和最初的想法有些不同呢？
這段注釋也解答了為什么要緩存這個(gè)范圍的數(shù)據(jù)：
是為了自動(dòng)裝箱時(shí)可以復(fù)用這些對(duì)象 ，這也是 JLS2 的要求。
我們可以參考 JLS 的 Boxing Conversion 部分的相關(guān)描述。
If the valuepbeing boxed is an integer literal of type intbetween -128and 127inclusive (§3.10.1), or the boolean literal trueorfalse(§3.10.3), or a character literal between '\u0000'and '\u007f'inclusive (§3.10.4), then let aand bbe the results of any two boxing conversions of p. It is always the case that a==b.
在 -128 到 127 （含）之間的 int 類型的值，或者 boolean 類型的 true 或 false， 以及范圍在’\u0000’和’\u007f’ （含）之間的 char 類型的數(shù)值 p， 自動(dòng)包裝成 a 和 b 兩個(gè)對(duì)象時(shí)， 可以使用 a == b 判斷 a 和 b 的值是否相等。
那么究竟 Integer var = ? 形式聲明變量，是不是通過 java.lang.Integer#valueOf(int) 來構(gòu)造 Integer 對(duì)象呢？ 總不能都是猜測(cè) N 個(gè)可能的函數(shù)，然后斷點(diǎn)調(diào)試吧？
如果遇到其它類似的問題，沒人告訴我底層調(diào)用了哪個(gè)方法，該怎么辦？
這類問題，可以通過對(duì)編譯后的 class 文件進(jìn)行反編譯來查看。
首先編譯源代碼：javac IntegerTest.java
然后需要對(duì)代碼進(jìn)行反編譯，執(zhí)行：javap -c IntegerTest
如果想了解 javap 的用法，直接輸入 javap -help 查看用法提示（很多命令行工具都支持 -help 或 --help 給出用法提示）。
反編譯后，我們得到以下代碼：
Compiled from "IntegerTest.java"
public class com.wupx.demo.IntegerTest {
public com.wupx.demo.IntegerTest();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: bipush 100
2: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
5: astore_1
6: bipush 100
8: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
11: astore_2
12: sipush 666
15: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
18: astore_3
19: sipush 666
22: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
25: astore 4
27: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
30: aload_1
31: aload_2
32: if_acmpne 39
35: iconst_1
36: goto 40
39: iconst_0
40: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
43: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
46: aload_3
47: aload 4
49: if_acmpne 56
52: iconst_1
53: goto 57
56: iconst_0
57: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
60: return
}可以明確得看到這四個(gè) Integer var = ? 形式聲明的變量的確是通過 java.lang.Integer#valueOf(int) 來構(gòu)造 Integer 對(duì)象的。
接下來對(duì)編譯后的代碼進(jìn)行詳細(xì)分析，如果看不懂可略過：
根據(jù)《Java Virtual Machine Specification : Java SE 8 Edition》3，后縮寫為 JVMS , 第 6 章 虛擬機(jī)指令集的相關(guān)描述以及《深入理解 Java 虛擬機(jī)》4 414-149 頁的 附錄 B “虛擬機(jī)字節(jié)碼指令表”。 我們對(duì)上述指令進(jìn)行解讀：
偏移為 0 的指令為：bipush 100 ，其含義是將單字節(jié)整型常量 100 推入操作數(shù)棧的棧頂；
偏移為 2 的指令為：invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 表示調(diào)用一個(gè) static 函數(shù)，即 java.lang.Integer#valueOf(int)；
偏移為 5 的指令為：astore_1 ，其含義是從操作數(shù)棧中彈出對(duì)象引用，然后將其存到第 1 個(gè)局部變量 Slot 中；
偏移 6 到 25 的指令和上面類似；
偏移為 30 的指令為 aload_1 ，其含義是從第 1 個(gè)局部變量 Slot 取出對(duì)象引用（即 a），并將其壓入棧；
偏移為 31 的指令為 aload_2 ，其含義是從第 2 個(gè)局部變量 Slot 取出對(duì)象引用（即 b），并將其壓入棧；
偏移為 32 的指令為 if_acmpn，該指令為條件跳轉(zhuǎn)指令，if_ 后以 a 開頭表示對(duì)象的引用比較。
由于該指令有以下特性：
if_acmpeq 比較棧兩個(gè)引用類型數(shù)值，相等則跳轉(zhuǎn) if_acmpne 比較棧兩個(gè)引用類型數(shù)值，不相等則跳轉(zhuǎn) 由于 Integer 的緩存問題，所以 a 和 b 引用指向同一個(gè)地址，因此此條件不成立（成立則跳轉(zhuǎn)到偏移為 39 的指令處），執(zhí)行偏移為 35 的指令。
偏移為 35 的指令: iconst_1，其含義為將常量 1 壓棧（ Java 虛擬機(jī)中 boolean 類型的運(yùn)算類型為 int ，其中 true 用 1 表示，詳見 2.11.1 數(shù)據(jù)類型和 Java 虛擬機(jī)。
然后執(zhí)行偏移為 36 的 goto 指令，跳轉(zhuǎn)到偏移為 40 的指令。
偏移為 40 的指令：invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V。
可知參數(shù)描述符為 Z ，返回值描述符為 V。
根據(jù) 4.3.2 字段描述符 ，可知 FieldType 的字符為 Z 表示 boolean 類型， 值為 true 或 false。 根據(jù) 4.3.3 字段描述符 ，可知返回值為 void。
因此可以知，最終調(diào)用了 java.io.PrintStream#println(boolean) 函數(shù)打印棧頂常量即 true。
然后比較執(zhí)行偏移 43 到 57 之間的指令，比較 c 和 d， 打印 false 。
執(zhí)行偏移為 60 的指令，即 return ，程序結(jié)束。
可能有些朋友會(huì)對(duì)反編譯的代碼有些抵觸和恐懼，這都是非常正常的現(xiàn)象。
我們分析和研究問題的時(shí)候，看懂核心邏輯即可，不要糾結(jié)于細(xì)節(jié)，而失去了重點(diǎn)。
一回生兩回熟，隨著遇到的例子越來越多，遇到類似的問題時(shí)，會(huì)喜歡上 javap 來分析和解決問題。
如果想深入學(xué)習(xí) java 反編譯，強(qiáng)烈建議結(jié)合官方的 JVMS 或其中文版:《Java 虛擬機(jī)規(guī)范》這本書進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)的目的之一就是要學(xué)會(huì)舉一反三，因此對(duì) Long 也進(jìn)行類似的研究，探究?jī)烧咧g有何異同。
類似的，接下來分析 java.lang.Long#valueOf(long) 的源碼：
/**
* Returns a {@code Long} instance representing the specified
* {@code long} value.
* If a new {@code Long} instance is not required, this method
* should generally be used in preference to the constructor
* {@link #Long(long)}, as this method is likely to yield
* significantly better space and time performance by caching
* frequently requested values.
*
* Note that unlike the {@linkplain Integer#valueOf(int)
* corresponding method} in the {@code Integer} class, this method
* is <em>not</em> required to cache values within a particular
* range.
*
* @param l a long value.
* @return a {@code Long} instance representing {@code l}.
* @since 1.5
*/
public static Long valueOf(long l) {
final int offset = 128;
if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache
return LongCache.cache[(int)l + offset];
}
return new Long(l);
}發(fā)現(xiàn)該函數(shù)的寫法和 Ineger.valueOf(int) 非常相似。
我們同樣也看到， Long 也用到了緩存。 使用 Ineger.valueOf(int) 構(gòu)造 Long 對(duì)象時(shí)，值在 [-128, 127] 之間的 Long 對(duì)象直接從緩存對(duì)象數(shù)組中提取。
而且注釋同樣也提到了：緩存的目的是為了提高性能。
但是通過注釋我們發(fā)現(xiàn)這么一段提示：
Note that unlike the {@linkplain Integer#valueOf(int) corresponding method} in the {@code Integer} class, this method is not required to cache values within a particular range.注意：和 Ineger.valueOf(int) 不同的是，此方法并沒有被要求緩存特定范圍的值。
這也正是上面源碼中緩存范圍判斷的注釋為何用 // will cache 的原因（可以對(duì)比一下上面 Integer 的緩存的注釋）。
因此我們可知，雖然此處采用了緩存，但應(yīng)該不是 JLS 的要求。
那么 Long 類型的緩存是如何構(gòu)造的呢？
我們查看緩存數(shù)組的構(gòu)造：
private static class LongCache {
private LongCache(){}
static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];
static {
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Long(i - 128);
}
}可以看到，它是在靜態(tài)代碼塊中填充緩存數(shù)組的。
同樣地我們也編寫一個(gè)示例片段：
public class LongTest {
public static void main(String[] args) {
Long a = -128L, b = -128L, c = 666L, d = 666L;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);
}
}編譯源代碼： javac LongTest.java
對(duì)編譯后的類文件進(jìn)行反編譯: javap -c LongTesg
得到下面反編譯的代碼：
Compiled from "LongTest.java"
public class com.wupx.demo.LongTest {
public com.wupx.demo.LongTest();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: ldc2_w #2 // long -128l
3: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
6: astore_1
7: ldc2_w #2 // long -128l
10: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
13: astore_2
14: ldc2_w #5 // long 666l
17: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
20: astore_3
21: ldc2_w #5 // long 666l
24: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
27: astore 4
29: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
32: aload_1
33: aload_2
34: if_acmpne 41
37: iconst_1
38: goto 42
41: iconst_0
42: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
45: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
48: aload_3
49: aload 4
51: if_acmpne 58
54: iconst_1
55: goto 59
58: iconst_0
59: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
62: return
}從上述代碼中發(fā)現(xiàn) Long var = ? 的確是通過 java.lang.Long#valueOf(long) 來構(gòu)造對(duì)象的。
事實(shí)上，除 Float 和 Double 外，其他包裝數(shù)據(jù)類型都會(huì)緩存，6 個(gè)包裝類直接賦值時(shí)，就是調(diào)用對(duì)應(yīng)包裝類的靜態(tài)工廠方法 valueOf()。
各個(gè)包裝類的緩存區(qū)間如下：
Boolean：使用靜態(tài) final 變量定義，valueOf() 就是返回這兩個(gè)靜態(tài)值
Byte：表示范圍是 -128 ~ 127，全部緩存
Short：表示范圍是 - 32768 ~ 32767，緩存范圍是 -128~127
Character：表示范圍是 0 ~ 65535，緩存范圍是 0~127
Long：表示范圍是 [-2^63 ~ 2^63-1]，緩存范圍是 -128~127
Integer：表示范圍是 [-2^31 ~ 2^31-1]，緩存范圍是 -128~127，但它是唯一可以修改緩存范圍的包裝類，在 VM options 加入?yún)?shù) -XX:AutoBoxCacheMax=6666，即可設(shè)置最大緩存值為 6666
另外，在選擇使用包裝類還是基本數(shù)據(jù)類型時(shí)，推薦使用如下方式：
所有的 POJO 類屬性必須使用包裝數(shù)據(jù)類型
RPC 方法的返回值和參數(shù)必須使用包裝數(shù)據(jù)類型
所有的局部變量推薦使用基本數(shù)據(jù)類型
到此，關(guān)于“為什么整型包裝類對(duì)象值用equals方法比較”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！
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