【Java基础】Integer的自动拆箱和享元模式，这次我学到了

前言

前段时间线上报了一个空指针异常，后来多方排查发现是Integer自动拆箱的问题。所以少侠又把Integer源码及一些比较底层的知识学习了一遍，这里记录一下，也分享给大家。

自动拆箱

先看下出问题的代码，业务逻辑我给省去了。要做的事情很简单，就是从表里查询某用户购买商品一共支付的价格。注意，用户可能不存在，即通过SQL的SUM函数可能为null。

Mapper层代码：

/**
 * @author Carson
 * @date 20-9-16 下午7:27
 */
@Mapper
public interface UserOrderMapper {

    String TABLE_NAME = "cps_user_order_detail d";

    @Select("SELECT SUM(price) FROM " + TABLE_NAME + " WHERE d.user_id=#{userId}")
    Integer calPrice(@Param("userId") String userId);
}

业务层代码：

 public Integer calPrice(String userId) {
        int price = userOrderMapper.calPrice(userId);
        Double rate = 0.5;
        return rate * price;
    }

少侠先不说问题，各位在看到这段代码会想到可能的隐患吗？

手动分隔符 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

好了，不卖关子了，上述代码极可能出现空指针异常。
事实上线上日志报错就是在业务层代码的int price = userOrderMapper.calPrice(userId);这一行。报了NullPointerException，当时我的第一感觉是难道userOrderMapper没有注入进来？但是业务层该Mapper的其它方法都正常运行，所以立即排查这个可能。但是SQL里面会出错么，即使参数为null，SQL也不会报NPE的。
苦思无果，于是把SQL拿出来手动执行了一遍，发现返回值是null，于是立即想到肯定是这个null的返回值调用了什么方法，但是再一看业务层代码，没有调用直接返回了啊。但是再一看返回值，呦吼，是int,想到可能是自动拆箱（即Integer向int类型转换）的问题。具体是啥问题呢。
看官莫急，且来看一下这段代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Integer input = null;
        int result = input;
        System.out.println(result);
    }
}

运行完之后进入classes文件夹下执行javap -v Main.class，查看反编译执行结果，这个就很明了了，如下所示，实际上Integer类型的参数用int接收是通过隐式的调用Integer.intValue()实现的。这也解释了上面那段业务代码会出现异常。
在这里插入图片描述

享元模式

还是先来看一段代码。相信参加过在线笔试的小伙伴很多人都做过下面这道题：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Integer a1 = new Integer(66);
        Integer b1 = new Integer(66);
        System.out.println(a1 == b1);
        Integer a2 = 128;
        Integer b2 = 128;
        System.out.println(a2 == b2);
        Integer a3 = 127;
        Integer b3 = 127;
        System.out.println(a3 == b3);
    }
}

a1==b1等于false相信大家都没疑问。a2==b2你会想到，声明了两个变量，在内存中开辟了两个地址空间，答案也是false，也没问题。
然后再一看，什么鬼？刚刚是128，a3和b3变成127，同样的问题问我两遍？这出题人水平不行啊！小伙子，这样想说明你还年轻啊。是的，a3==b3答案是true。这是为什么呢？
事实上这是Java源码级的优化，Integer为了提高内存的利用率，内部设置了一个缓冲区，附上源码：

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 =
                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() {}
    }