Java中Integer.valueOf()解读

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我们先看一段代码:

	public static void main(String[] args) {
		Integer i1 = 20;
		Integer i2 = 20;
		
		System.out.println(i1 == i2);
		System.out.println(i1.equals(i2));
	}

接着往下看之前,大家可以先自己想一想输出结果是什么。

	输出结果:ture 
		     true

如果代码换成这样呢:

	public static void main(String[] args) {
		Integer i1 = 200;
		Integer i2 = 200;
		
		System.out.println(i1 == i2);
		System.out.println(i1.equals(i2));
	}	

两次输出结果会有什么不一样呢?

	这次输出的是 false 
		        true

为什么会是这样呢?
首先,我们看一下双等号“ == ”和equals()方法的不同之处。
双等号“ == ”,对于基本数据类型,比较的是它们的值。
对于非基本类型,比较的是它们在内存中的存放地址,或者说是比较两个引用是否引用内存中的同一个对象。

equals()是在Object基类中定义的方法。
这个方法的初始行为是比较对象的内存地址,但在一些类库中,这个方法被覆盖掉了,如String,Integer,Date等。在这些类当中equals有其自身的实现,而不再是比较类在堆内存中的存放地址了。
对于复合数据类型之间进行equals比较,在没有覆写equals方法的情况下,它们之间的比较还是基于他们在内存中的存放位置的地址值的,因为Object的equals方法也是用双等号“ == ”进行比较的,所以比较后的结果跟双等号“ == ”的结果相同。

Integer.class中源代码:

 	public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Integer) {
            return value == ((Integer)obj).intValue();
        }
        return false;
    }

可以看到,Integer中比较的是值。

因此,两次i1.equals(i2)返回的都是true。

为什么 i1 == i2两次输出结果不一致呢?我们分析一下代码:

Integer i1 = 20,Integer是包装类型,20是整形常量,所以这里涉及到自动装箱过程,i1是Integer的引用,指向20这个整形常量所占用的内存。

Integer i1 = 20 或者Integer i1 = 200的时候,会调用 Integer中的 valueOf()方法。我们看一下这个方法的源码:

	/**
     * 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);
    }

这段代码的作用是把int类型转换成Integer,也就是装箱,它返回一个 Integer对象。
这里又涉及到IntegerCache,对于这段静态代码(这里JDK版本是JDK1.8):

	/**
     * 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() {}
    }

这段代码的作用是,在Integer类装载入内存时,把[-128, 127]范围内的整型数据装包成Integer类,并将其对应的引用放入到cache数组中。

从上面的源码可以看出,valueOf()在返回之前,会进行判断,判断当前 i的值是否在 -128到127之间。
如果存在,则直接返回引用,不再重新开辟内存空间。
如果不存在,就创建一个新的对象。
利用缓存,这样做既能提高程序执行效率,还能节约内存。

Integer i1 = 20; Integer i2 = 20; 因为 IntegerCache中已经存在此对象,直接返回引用,引用相等并且都指向缓存中的数据,所以这时候i1 == i2返回true。

Integer i1 = 200; Integer i2 = 200;因为i1,i2的值大于127,不在[-128, 127]范围内,所以虚拟机会在堆中重新new一个 Integer对象来存放200,创建两个对象就会产生两个这样的空间。两个空间的地址不同,返回到栈中的引用的值也就不同,所以这时候i1 == i2返回false。

以上是我的一些踩坑记录,有什么不足和错误之处,欢迎指正。

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