案列
- 案列分析
- - 自动装箱机制
  - 是否是同一个对象
  - 源码
- 为什么这么设计
`Java` 自动装箱与自动拆箱
- 自动装箱
- 自动拆箱
其它具有缓存机制的基本类型
`Integer` 的实例化方式
- `Integer` 的构造方法
- `Integer` 的实例化方式
经典案列
- 案列一
- 案列分析
- 案列二
- 案列分析

案列

public class IntegerTest {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 150; i++) {Integer a = i;Integer b = i;System.out.println(i + "：" + (a == b));}}
}结果：从 0 到 127 均显示两个变量相等，而从 128 开始不相等？
0：true
1：true
2：true
3：true
......
126：true
127：true
128：false
129：false
130：false
......

案列分析

自动装箱机制

Integer a = 1;

变量 a 为 Integer 类型，而 1 为 int 类型，且 Integer 和 int 之间并无继承关系，按照 Java 的一般处理方法，这行代码应该报错
但因为自动装箱机制的存在，在将 int 类型的值赋给 Integer 类型变量（引用变量）时，Java 会自动将 int 类型转换为 Integer 类型，即

Integer a = Integer.valueOf(1);

valueOf() 方法返回一个 Integer 类型的引用变量。这就是 int 的自动装箱

是否是同一个对象

最开始的案列，每次循环时，Integer a = i 和 Integer b = i 都会触发自动装箱机制，而自动装箱机制会将 int 转换 Integer 类型变量（引用变量）并返回，Integer 类是 int 类型数据的包装类；我们知道 Java 中两个 new 出来的对象，因为是不同的实例，所以无论如何 == 都会返回 fasle

// 返回 false
new Integer(1) == new Integer(1);

那么上述案列中 Integer a = i 和 Integer b = i 自动装箱产生的引用变量 a 和 b 就不应该时同一个对象了，那么 == 的结果应该是 false

128 以上为 false 容易理解，但为何 0 到 127 时返回 true了呢？ == 返回 true 的唯一情况是比较的两个对象为同一个对象，那不妨把例子中 a 和 b 的内存地址都打印出来看看

public class IntegerTest {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 150; i++) {Integer a = i;Integer b = i;// identityHashCode() 方法可以理解为输出对应变量的内存地址System.out.println(a + "：" + System.identityHashCode(a) + "  " + b+ "：" + System.identityHashCode(b));}}
}结果：
0：140435067  0：140435067
1：1450495309  1：1450495309
2：1670782018  2：1670782018
3：1706377736  3：1706377736
......
120：1296064247  120：1296064247
121：1637070917  121：1637070917
122：780237624  122：780237624
123：205797316  123：205797316
124：1128032093  124：1128032093
125：1066516207  125：1066516207
126：443308702  126：443308702
127：935044096  127：935044096
128：396180261  128：625576447
129：1560911714  129：939047783
130：1237514926  130：548246552
......

竟然从 0 到 127 不同时候自动装箱得到的是同一个对象！从 128 开始才是正常情况

源码

从 0 到 127 不同时候自动装箱得到的是同一个对象就只能有一种解释：自动装箱并不一定 new 出新的对象。既然自动装箱涉及到的方法是 Integer.valueOf()，看看其源码

public static Integer valueOf(int i) {assert IntegerCache.high >= 127;// 当前值在缓存数组区间段，则直接返回该缓存值if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];// 否则创建新的Integer实例return new Integer(i);}
}

直接说明了 -128 到 127 之间的值都是直接从缓存中取出的。如果 int 型参数 i 在 IntegerCache.low 和 IntegerCache.high 范围内，则直接由 IntegerCache 返回；否则 new 一个新的对象返回。而 IntegerCache.low = -128，IntegerCache.high = 127

private static class IntegerCache {static final int low = -128;static final int high;static final Integer cache[];// IntegerCache初始化时，缓存数值为-128-127的Integer实例(默认是从-128到127)。static {// high的值可由属性配置int h = 127;String integerCacheHighPropValue =sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");if (integerCacheHighPropValue != null) {int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);i = Math.max(i, 127);// Maximum array size is Integer.MAX_VALUEh = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);}high = h;cache = new Integer[(high - low) + 1];int j = low;// 填充缓存数组for(int k = 0; k < cache.length; k++)cache[k] = new Integer(j++);}private IntegerCache() {}
}

在其 static 块中生成了 -128 到 127 区间的 Integer 类型引用变量，缓存在 cache[] 中，对于 -128 到 127 之间的 int 类型，返回的都是同一个 Integer 类型对象即 final Integer cache[]
注意，这里的创建不包括用 new 创建，new 创建对象不会复用缓存实例

整个工作过程就是：Integer.class 在装载（Java 虚拟机启动）时，其内部类型 IntegerCache 的 static 块即开始执行，实例化并暂存数值在 -128 到 127 之间的 Integer 类型对象。当自动装箱 int 型值在 -128 到 127 之间时，即直接返回 IntegerCache 中暂存的 Integer 类型对象

缓存上界 high 可以通过 jvm 参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 指定，取指定值与 127 的最大值并且不超过 Integer 表示范围
下界不能指定，只能为 -128

为什么这么设计

是出于效率考虑，因为自动装箱经常遇到，尤其是小数值的自动装箱；而如果每次自动装箱都触发 new，在堆中分配内存，就显得太慢了；所以不如预先将那些常用的值提前生成好，自动装箱时直接拿出来返回。哪些值是常用的？就是 -128 到 127 了

`Java` 自动装箱与自动拆箱

自动装箱和拆箱由编译器完成，编译器会在编译期根据语法决定是否进行装箱和拆箱操作

自动装箱

自动装箱：把基本类型用它们对应的引用类型包装起来，使它们具有对象的特质，可以调用 toString()、hashCode()、getClass()、equals() 等方法

例如

Integer a = 3;

编译器内部会调用 valueOf(int i) 这个方法，valueOf(int i) 返回一个指定 Integer 对象，那么就变成这样

Integer a = 3;  ---> Integer a = Integer.valueOf(3);

自动拆箱

自动拆箱：跟自动装箱的方向相反，如将 Integer 这样的引用类型的对象重新简化为基本类型的数据

例如

int i = new Integer(2); ---> int i = Integer.intValue(2);

编译器内部会调用 intValue() 返回该 Integer 对象的 int 值

其它具有缓存机制的基本类型

不仅 int，Java 中的另外 7 种基本类型都可以自动装箱和自动拆箱，其中也有用到缓存

ByteCache 用于缓存 Byte 对象，ShortCache 用于缓存 Short 对象，LongCache 用于缓存 Long 对象，CharacterCache 用于缓存 Character 对象
这些类都有缓存的范围：Byte，Short，Integer，Long 为 -128 到 127，Character 范围为 0 到 127
除了 Integer 可以通过 jvm 参数改变范围外，其它的都不行

`Integer` 的实例化方式

`Integer` 的构造方法

public Integer(int value) {this.value = value;
}public Integer(String s) throws NumberFormatException {this.value = parseInt(s, 10);
}

`Integer` 的实例化方式

Integer a = new Integer(100);// 第一种
Integer b = new Integer("200");// 第二种
Integer c = 300;// 第三种
Integer d = Integer.valueOf(400);// 第四种

经典案列

案列一

public class IntegerTest {public static void main(String[] args) {int a = 1;Integer b = Integer.valueOf(1);Integer c = new Integer(1);System.out.println(a == b);System.out.println(a == c);System.out.println(b == c);}
}结果：
true
true
false

案列分析

a 是基本类型，b 和 c 是引用类型，两者进行比较时有一个自动拆箱的过程，也就是会默认调用 b 和 c 的 intValue() 方法；最终比较的是基本类型的值，自然是相等的

public int intValue() {return value;
}

b 和 c 虽然都是引用类型；而 b 是从 IntegerCache 缓存中拿到的引用变量；而 c 是使用 new 在堆内存中创建出来的实例，故而是 false

案列二

public class IntegerTest {public static void main(String[] args) {Integer num1 = new Integer(100);Integer num2 = new Integer(100);System.out.println(num1 == num2);Integer num5 = 128;Integer num6 = 128;System.out.println(num5 == num6);Integer num7 = 100;Integer num8 = new Integer(100);System.out.println(num7 == num8);}
}结果：
false
false
false

案列分析

num1 和 num2 的内存地址不一样，== 的比较如果是引用类型的话，那么比较的是引用的堆内存地址，new 产生的对象一定是新的内存地址，这里和 Integer 的缓存机制无关的，最终的结果便是 false
128 已经不在 -128~127 之间了，无法使用 Integer 的缓存机制，所以会 new 新对象，那么就是 false
因为 num8 是从堆内存中 new 出来的，而 num7 是从 IntegerCache 缓存中拿到的引用变量，所以使用的内存地址和 num7 不一致，结果为 false

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