原文链接： javapapers 翻译： ImportNew.com - 挖坑的张师傅
译文链接： http://www.importnew.com/18884.html
本文将介绍 Java 中 Integer 缓存的相关知识。这是 Java 5 中引入的一个有助于节省内存、提高性能的特性。首先看一个使用 Integer 的示例代码，展示了 Integer 的缓存行为。接着我们将学习这种实现的原因和目的。你可以先猜猜下面 Java 程序的输出结果。很明显，这里有一些小陷阱，这也是我们写这篇文章的原因。
package com.java.test;
public class JavaIntegerCache {
public static void main(String[] args) {
Integer integer1 = 3;
Integer integer2 = 3;
System.out.println(integer1 == integer2);
Integer integer3 = 300;
Integer integer4 = 300;
System.out.println(integer3 == integer4);
}
}大多数人认为两个输出结果是false，Java中，equals 比较的值，==比较的对象引用，因此这个例子中，不同的对象有不同的引用，理应都输出false，但，真实的输出结果是
True
False
在 Java 5 中，为 Integer 的操作引入了一个新的特性，用来节省内存和提高性能。整型对象在内部实现中通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。
上面的规则适用于整数区间 -128 到 +127。
这种 Integer 缓存策略仅在自动装箱（autoboxing）的时候有用，使用构造器创建( new Integer(int/string/...) )的 Integer 对象不能被缓存。
Java 编译器把原始类型自动转换为封装类的过程称为自动装箱（autoboxing），这相当于调用 valueOf 方法
Integer a =10;//this is autoboxing
Integer b = Integer.valueOf(10);//底层
JDK6 中valueOf 源码部分：
JDK8 中valueOf 源码部分
// 使用cache[]数组构造
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
// 使用构造函数构造
public Integer(int value) {
this.value = value;
}
在创建新的 Integer 对象之前会先在 IntegerCache.cache 中查找。有一个专门的 Java 类来负责 Integer 的缓存。
IntegerCache 类
IntegerCache 是 Integer 类中一个私有的静态类。我们来看看这个类，有比较详细的文档，可以提供我们很多信息
/**
* 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 {<a href="http://www.jobbole.com/members/java12">@code</a> -XX:AutoBoxCacheMax=} 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 &lt; cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high &gt;= 127;
}
private IntegerCache() {}
}Javadoc 详细的说明这个类是用来实现缓存支持，并支持 -128 到 127 之间的自动装箱过程。最大值 127 可以通过 JVM 的启动参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改。 缓存通过一个 for 循环实现。从小到大的创建尽可能多的整数并存储在一个名为 cache 的整数数组中。这个缓存会在 Integer 类第一次被使用的时候被初始化出来。以后，就可以使用缓存中包含的实例对象，而不是创建一个新的实例(在自动装箱的情况下)。
实际上在 Java 5 中引入这个特性的时候，范围是固定的 -128 至 +127。后来在 Java 6 中，最大值映射到 java.lang.Integer.IntegerCache.high，可以使用 JVM 的启动参数设置最大值。这使我们可以根据应用程序的实际情况灵活地调整来提高性能。是什么原因选择这个 -128 到 127 这个范围呢？因为这个范围的整数值是使用最广泛的。 在程序中第一次使用 Integer 的时候也需要一定的额外时间来初始化这个缓存。
Java 语言规范中的缓存行为
在 Boxing Conversion 部分的Java语言规范(JLS)规定如下：
如果一个变量 p 的值属于：-128至127之间的整数(§3.10.1)，true 和 false的布尔值 (§3.10.3)，’u0000′ 至 ‘u007f’ 之间的字符(§3.10.4)中时，将 p 包装成 a 和 b 两个对象时，可以直接使用 a == b 判断 a 和 b 的值是否相等。
其他缓存的对象
这种缓存行为不仅适用于Integer对象。我们针对所有整数类型的类都有类似的缓存机制。
有 ByteCache 用于缓存 Byte 对象
有 ShortCache 用于缓存 Short 对象
有 LongCache 用于缓存 Long 对象
有 CharacterCache 用于缓存 Character 对象
Byte，Short，Long 有固定范围: -128 到 127。对于 Character, 范围是 0 到 127。除了 Integer 可以通过参数改变范围外，其它的都不行。