本文将介绍Java中Integer的缓存相关知识。这是在Java 5中引入的一个有助于节省内存、提高性能的功能。首先看一个使用Integer的示例代码，从中学习其缓存行为。接着我们将为什么这么实现以及他到底是如何实现的。你能猜出下面的Java程序的输出结果吗。如果你的结果和真正结果不一样，那么你就要好好看看本文了。
package com.javapapers.java;
public class JavaIntegerCache {
public static void main(String... strings) {
Integer integer1 = 3 ;
Integer integer2 = 3 ;
if (integer1 == integer2)
System.out.println( "integer1 == integer2" );
else
System.out.println( "integer1 != integer2" );
Integer integer3 = 300 ;
Integer integer4 = 300 ;
if (integer3 == integer4)
System.out.println( "integer3 == integer4" );
else
System.out.println( "integer3 != integer4" );
}
}
==比较的是对象应用，而equals比较的是值。所以，在这个例子中，不同的对象有不同的引用，所以在进行比较的时候都将返回false。奇怪的是，这里两个类似的if条件判断返回不同的布尔值。
上面这段代码真正的输出结果：
integer1 == integer2
integer3 != integer4
在Java 5中，在Integer的操作上引入了一个新功能来节省内存和提高性能。整型对象通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。
适用于整数值区间-128 至 +127。
只适用于自动装箱。使用构造函数创建对象不适用。
自动装箱，相当于使用valueOf方法：
Integer a = 10 ; //this is autoboxing
Integer b = Integer.valueOf( 10 ); //under the hood
valueOf方法。下面是JDK 1.8.0 build 25的实现：
/**
* 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);
}
在创建对象之前先从IntegerCache.cache中寻找。如果没找到才使用new新建对象。
private static的内部类。接下来看看他的定义。
/**
* 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=} 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() {}
}
-XX:AutoBoxCacheMax=size修改。 缓存通过一个for循环实现。从低到高并创建尽可能多的整数并存储在一个整数数组中。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)。java.lang.Integer.IntegerCache.high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。到底是什么原因选择这个-128到127范围呢？因为这个范围的数字是最被广泛使用的。 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。
在Boxing Conversion部分的Java语言规范(JLS)规定如下：
如果一个变量p的值是：
-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。
这种缓存行为不仅适用于Integer对象。我们针对所有的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以外，这个范围都不能改变。
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