Integer包装类判断相等底层原理涉及IntegerCache

Java基础 潘老师 2个月前 (03-08) 52 ℃ (0) 扫码查看

大家都知道Integer是int整型的包装类,如果两个Integer类型的数据判断是否相等,你会怎么去做?看看下面一个奇妙的案例,看看你是不是真的会了!这个案例能帮助你理解Integer包装类判断是否相等的底层原理。

案例

先看下这段神奇的代码,试想下你的预期结果:

// 代码A
Integer a = 1000, b = 1000;  
System.out.println(a == b);
// 代码B
Integer c = 100, d = 100;  
System.out.println(c == d);

你是不是立马认为代码A和代码B的输出都是false?那你就错了,他们的结果如下:

// 代码A
false
// 代码B
true

基本知识:我们知道,如果两个引用指向同一个对象,用==判断它们是否相等。如果两个引用指向不同的对象,用==会返回false,即使它们的内容相同。

因此,我们会自然而然地认为后面一条语句也应该是false 。这就是它奇妙的地方了。如果你看去看 Integer.java 类,你会发现有一个内部私有类,IntegerCache.java,它缓存了从-128127之间的所有的整数对象。所以这事情就有点清晰了,原来这个范围内的所有小整数都会在内部缓存,然后当我们声明类似如下——

Integer c = 100;

的时候,它实际上在内部做的是

Integer i = Integer.valueOf(100);

现在,如果我们去看valueOf()源码,我们可以发现:

public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
}

如果值的范围在-128到127之间,它就从高速缓存直接返回实例,而不会新建一个Integer对象。因此如下代码其实指向了同一个对象。

Integer c = 100, d = 100;

这就是为什么我们写

System.out.println(c == d);

我们可以得到true。

现在你可能会问,为什么Integer包装类需要缓存?

原因就在于,在实际生产使用中,在此范围内的“小”整数使用频率比大整数要高的多,因此,使用相同的底层对象是有价值的,可以减少潜在的内存占用。

然而,通过反射API你会误用此功能。运行下面的代码,享受它的魅力吧!

public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
 
      Class cache = Integer.class.getDeclaredClasses()[0]; //1
      Field myCache = cache.getDeclaredField("cache"); //2
      myCache.setAccessible(true);//3
 
      Integer[] newCache = (Integer[]) myCache.get(cache); //4
      newCache[132] = newCache[133]; //5
 
      int a = 2;
      int b = a + a;
      System.out.printf("%d + %d = %d", a, a, b); //
}

现在你对Integer包装类底层判断是否相等是不是有了新的认识,如果我们想要判断两个Integer的值是否相等,可以直接调用他们的intValue()后再去判断是否相等,这样是最保险的。


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