Java基础————理解Integer对象的缓存策略

一个简单的面试题

    public static void main(String[] args) {Integer in1 = 100;Integer in2 = 100;Integer in3 = 200;Integer in4 = 200;System.out.println(in1 == in2);System.out.println(in3 == in4);}

运行结果：

true
false

从自动装箱谈Integer缓存

上述面试题中，in1，in2，in3，in4四个Integer对象都是通过直接赋值int变量完成初始化的，这种赋值方式我们成为自动装箱。

实际上，自动装箱功能只是Java编译器自动帮我们完成了调用Integer.valueOf(int i)的过程，也就是说：

Integer in1 = 100;<-等价于->Integer in1 = Integer.valueOf(100);

了解了这个道理，我们再来回想上面这个问题：为什么一样的调用valueOf方法，却得不到一样的值？

    /*** 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);}

我们看到，在jdk1.5中，加入了valueOf的这个实现过程。在if条件中，如果 i 的值在[IntegerCache.low , IntegerCache.high]之间的话，则取IntegerCache.cache中的一个元素。

IntegerCache缓存类实现如下：

    /*** 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 propertyint 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_VALUEh = 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() {}}

缓存类在第一次使用Integer类时被初始化。通过一个for循环初始化了一个拥有256个Integer对象的数组供开发人员使用。它们的范围默认是[-128 , 127]，127可以通过修改JVM启动参数-XX:AutoBoxCacheMax=size进行调整。这种方式通过使用相同的对象引用来实现缓存和复用，以此来节省内存和提高性能。

在通过valueOf创建新的Integer对象之前会先在IntegerCache.cache中查找，如果有我们需要的值则直接返回一个指向此对象的引用。否则，才会通过new Integer()方式直接创建Integer对象。

再谈==和equals()

双等于==比较的是对象的内存地址，对于-128到127之间的整数，只要这个引用是通过自动装箱或者显式valueOf()指向一个Integer对象，那么它一定会指向一个IntegerCache.cache数组中的对象，因此物理地址一定相等，而在这个区间以外的整数，因为没有缓存的原因，需要通过new Integer()的方式开辟一块新的物理地址来存储这个对象，因此物理地址一定不同。所以才会有前面面试题中的结果。

Integer.equals()方法，提供了比较两个Integer对象的方法，所以不管是通过new 还是 valueOf方式创建的Integer对象，在实际的业务需求中，往往都是需要比较对象中存储的整数值而不是物理地址，所以，为了避免混淆，应当都使用equals方式来比较两个Integer对象，这样可以减少很多问题。