Java自動裝箱、自動拆箱與Integer緩存怎么使用

今天小編給大家分享一下Java自動裝箱、自動拆箱與Integer緩存怎么使用的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以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有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

1. 前言

自動裝箱和自動拆箱是什么？Integer緩存是什么？它們之間有什么關系？

先來看一道題目。

Integer a = new Integer(1);
Integer b = new Integer(1);
System.out.println(a==b);
Integer c = 1;
Integer d = 1;
System.out.println(c==d);
Integer e = 128;
Integer f = 128;
System.out.println(e==f);

先答，后看答案。

答案是false true false，你答對了嗎？

既然一塊出現(xiàn)了，就一起串一下知識點

2. 包裝類

Java中基本數(shù)據(jù)類型有八種，可以分為三類：

• 字符型：char

• 布爾型：boolean

• 數(shù)值型：byte short int long float double

包裝類是將八種基本數(shù)據(jù)類型包裝為了類，使它們可以使用Java的三大特性：封裝、繼承、多態(tài)。對應關系如下：

數(shù)值型對應的六個包裝類都繼承于Number類。

3. 自動裝箱與自動拆箱

八種基本數(shù)據(jù)類型對應八種包裝類，那么它們是怎么進行數(shù)據(jù)轉換的？

//基本數(shù)據(jù)類型轉包裝類
//1.有參構造
Integer a = new Integer(1);
//2.實際上，有參構造的參數(shù)也可以是字符串，不過要使用正確的數(shù)據(jù)，“123abc”不可能會轉換為Integer類型
Integer b = new Integer("123");
//3.valueOf()
Integer c = Integer.valueOf(123);
//包裝類轉基本數(shù)據(jù)類型（xxxValue()  float是floatValue() double是doubleValue()）
int d = a.intValue();

以上的形式都是比較符合認知的，獲取一個對象可以通過new或者調用某個方法，獲取一個值就調用對象的某個屬性。

Java 5.0之后可以不用這么麻煩了，增加了自動裝箱和自動拆箱的新特性，實際上兩個概念非常好理解。

int a = 10;
Integer b = a;  //自動裝箱
int c = b;  //自動拆箱

乍一看，對象=數(shù)值的這種形式并不符合認知，但是借助于自動裝箱和自動拆箱就可以實現(xiàn)。實際上，編譯器還是借助于valueOf()和xxxValue()實現(xiàn)的。

我們來看一下valueOf()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);
}

valueOf()并不是簡單地返回Integer對象，而是先進行了一次判斷，輸入的數(shù)據(jù)符合某個范圍的話，將會返回一個特定的對象，從注釋上來看，這個范圍默認是[-128,127]，并且可能是更大的范圍；而超過這個范圍就會返回new的對象。而使用到的IntegerCache數(shù)據(jù)就是Integer的緩存了。

4. Interger緩存

數(shù)值計算日常使用比較頻繁，那如果不停的去new Integer對象的話，開銷會非常大，所以，Java在執(zhí)行程序時會自動生成一個靜態(tài)數(shù)組作為緩存，Integer默認對應的緩存數(shù)組范圍在[-128,127]，只要數(shù)據(jù)在這個范圍內，就可以從緩存中拿到相應的對象。

看一下IntegerCache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");
        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() {}
}

可以看到，IntegerCache是Integer的靜態(tài)內部類，valueOf()調用的IntegerCache.cache就是一個數(shù)組對象，數(shù)組的大小取決于范圍內的最大值和最小值，默認是[-128，127]，當然，（注釋上說）也可以通過JVM修改這個范圍（這我不了解）。然后數(shù)組內的元素都會被賦一個Integer對象，緩存也就形成了。

存在數(shù)組緩存，也就意味著，如果取值在[-128,127]，使用valueOf()或者自動裝箱創(chuàng)建的Integer對象都是在數(shù)組中取出，因此對象指向的內存地址是完全一樣的。而如果用new或者是超出這個范圍都要重新創(chuàng)建對象。

當然，不止Integer有緩存機制，Byte、Short、Long、Character都具有緩存機制。其中Byte，Short，Integer，Long的范圍為 -128 到 127，Character的范圍為 0 到 127。

5. 回答題目

Integer a = new Integer(1);
Integer b = new Integer(1);
System.out.println(a==b);
Integer c = 1;
Integer d = 1;
System.out.println(c==d);
Integer e = 128;
Integer f = 128;
System.out.println(e==f);

1.new創(chuàng)建的兩個對象，即使值相同，指向的內存地址也是不同的，使用==進行比較返回結果為false

2.自動裝箱和緩存機制，兩個對象實際上是相同的，返回結果為true

3.超出緩存范圍，執(zhí)行時會new新對象，兩個對象不同，返回結果為false

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