Java Integer的缓存策略

Java5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。

上面的规则默认适用于整数区间 -128 到 +127（这个整数区间可以通过启动应用的虚拟机参数修改：-XX:AutoBoxCacheMax）。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。

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

 首先看代码：

public class TestInteger { public static void main(String[] args) { int i = 128;
         Integer i2 = 128;
         Integer i3 = new Integer(128); //Integer会自动拆箱为int，所以为true System.out.println(i == i2);
         System.out.println(i == i3);
         System.out.println("**************");
         Integer i5 = 127;//java在编译的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127); Integer i6 = 127;
         System.out.println(i5 == i6);//true Integer i9 = 128;
         Integer i10 = 128;
         System.out.println(i9 == i10);//false Integer ii5 = new Integer(127);
         System.out.println(i5 == ii5); //false Integer i7 = new Integer(128);
         Integer i8 = new Integer(123);
         System.out.println(i7 == i8);  //false }
}

 首先，7行和8行输出结果都为true,因为Integer和int比都会自动拆箱（jdk1.5以上）。

12行的结果为true,而15行则为false。java在编译Integer i5 = 127的时候,被翻译成-> Integer i5 = Integer.valueOf(127);所以关键就是看valueOf()函数了。只要看看valueOf()函数的源码就会明白了。JDK源码的 valueOf函数式这样的：

 public static Integer valueOf(int i) { assert IntegerCache.high >= 127; if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i);
  }

看一下源码大家都会明白，对于-128到127之间的数，会进行缓存，Integer i5 = 127时，会将127进行缓存，下次再写Integer i6 = 127时，就会直接从缓存中取，就不会new了。所以12行的结果为true,而15行为false。

对于17行和20行，因为对象不一样，所以为false。

对于以上的情况总结如下：

 - 无论如何，Integer与new Integer不会相等。不会经历拆箱过程，i3的引用指向堆，而i4指向专门存放他的内存（常量池），他们的内存地址不一样，所以为false

 - 两个都是非new出来的Integer，如果数在-128到127之间，则是true,否则为false。java在编译Integer i2 = 128的时候,被翻译成-> Integer i2 = Integer.valueOf(128);而valueOf()函数会对-128到127之间的数进行缓存

 - 两个都是new出来的,都为false

 - int和Integer(无论new否)比，都为true，因为会把Integer自动拆箱为int再去比

AutoBoxCacheMax参数

// IntegerCache，Integer类的内部类，注意它的属性都是定义为static final private static class IntegerCache { //缓存的下界，-128，不可变 static final int low = -128; //缓存上界，暂为null static final int high; //缓存的整型数组 static final Integer cache[]; static { // 缓存上界，可以通过JVM参数来配置 int h = 127;
       String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); if (integerCacheHighPropValue != null) { int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
              i = Math.max(i, 127); //最大的数组值是Integer.MAX_VALUE h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low));
        }
       high = h;
       cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for (int k = 0; k < cache.length; k++)
       cache[k] = new Integer(j++);
     }

   IntegerCache() {

   }
}

 -XX:AutoBoxCacheMax这个参数是设置Integer缓存上限的参数,在VM初始化期间java.lang.Integer.IntegerCache.high属性可以被设置和保存在私有的系统属性sun.misc.VM class中。理论上讲，当系统需要频繁使用Integer时，或者说堆内存中存在大量的Integer对象时，可以考虑提高Integer缓存上限，避免JVM重复创造对象，提高内存的使用率，减少GC的频率，从而提高系统的性能。

理论归理论，这个参数能否提高系统系统关键还是要看堆中Integer对象到底有多少、以及Integer的创建的方式。如果堆中的Integer对象很少，重新设置这个参数并不会提高系统的性能。即使堆中存在大量的Integer对象，也要看Integer对象时如何产生的。

1. 大部分Integer对象通过Integer.valueOf()产生。说明代码里存在大量的拆箱与装箱操作。这时候设置这个参数会系统性能有所提高。
2. 大部分Integer对象通过反射，new产生。这时候Integer对象的产生大部分不会走valueOf()方法，所以设置这个参数也是无济于事。

 JDK中其他类似的缓存

Integer的缓存上限可以通过Java虚拟机参数修改，Byte、Short、Long、Character的缓存则没法修改。

 Byte

private static class ByteCache { private ByteCache(){} static final Byte cache[] = new Byte[-(-128) + 127 + 1]; static { for(int i = 0; i < cache.length; i++)
     cache[i] = new Byte((byte)(i - 128));
     }
} public static Byte valueOf(byte b) { final int offset = 128; return ByteCache.cache[(int)b + offset];
}

 Short

private static class ShortCache { private ShortCache(){} static final Short cache[] = new Short[-(-128) + 127 + 1]; static { for(int i = 0; i < cache.length; i++)
    cache[i] = new Short((short)(i - 128));
  }
} public static Short valueOf(short s) { final int offset = 128; int sAsInt = s; if (sAsInt >= -128 && sAsInt <= 127) { // must cache return ShortCache.cache[sAsInt + offset];
  } return new Short(s);
}

 Long

private static class LongCache { private LongCache(){} static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1]; static { for(int i = 0; i < cache.length; i++)
   cache[i] = new Long(i - 128);
  }
} public static Long valueOf(long l) { final int offset = 128; if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache return LongCache.cache[(int)l + offset];
  } return new Long(l);
}

 Character

private static class CharacterCache { private CharacterCache(){} static final Character cache[] = new Character[127 + 1]; static { for (int i = 0; i < cache.length; i++)
     cache[i] = new Character((char)i);
   }
} public static Character valueOf(char c) { if (c <= 127) { // must cache return CharacterCache.cache[(int)c];
  } return new Character(c);
}

 示例：

public class AllCacheDemo { /**
  * 演示JDK内部缓存
  */ public static void main(String[] args) {
    Integer a = 28;
    Integer b = 28;
    println(a == b);
    Byte c = 25;
    Byte d = 25;
    println(c==d);
    Short p=12;
    Short q=12;
    println(p==q); 
    Long x=127L;
    Long y=127L;
    println(x==y); 
    Character m='M';
    Character n='M';
    println(m==n);
  } public static void println(Object o){
 System.out.println(o);
 }
}

 作者：刘晓；花名：愚谷。
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