Integer的特性

int 类型是java中常见的基本类型。但是最近我发现在int的使用有一些不易掌握的特性，在不深入了解内部原理情况下，容易判断错误。
1、Integer 真是引用类型吗
众所周知，Integer作为int包装类是引用类型。但是请看下面这段代码，最后输出是true。

Integer a=127;
Integer b=127;
System.out.println(a==b);

2、-2147483648
在数学意义上，绝对值是非负数。但下面代码取绝对值的输出还是-2147483648

     int tmp=Math.abs(-2147483648);
     System.out.println(tmp);

以上问题涉及两个知识点

1. IntegerCache
2. 计算机加减法运算（原码、反码、补码）

把两个知识点展开看
- IntegerCache
JSL规定IntegerCache为Integer类的缓存类，默认缓存了-128~127的Integer 值，如遇到[-128,127]范围的值需要转换为Integer时会直接从IntegerCache中获取。同时，我们可以通过设置java.lang.Integer.IntegerCache.high来设置缓存最大值
-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=255

- 计算机加减法（原码、反码、补码）

• 原码、反码和补码
  我们都知道计算机中的数值使用二进制表示的，与计算机存储结构有关。假定我们的计算机为4位机（一个Byte），那么十进制1在转为二进制就是0001。此外，我们还需要考虑一个问题那就是符合，负数我们怎么表示，我们将第一位设置为符号位（0为正数+，1为负数-）。这样我们的原码就出来了。

十进制	4位二进制原码
1	0001
-2	1010

考虑到计算机特性，运算方式越简单越好。我们考虑将减法转换成加法，这就引入了反码。正数的反码还是正数，负数的反码是除符号位外，全部取反。一个二进制数（原码）减去另一个二进制数（原码）就转换为一个二进制数反码加上另一个二进制数的反码。

十进制	原码	反码
1	0001	0001
-1	1000	1111
二进制结果		1000
十进制结果		-0

十进制	原码	反码
1	0001	0001
-2	1010	1101
二进制结果		1110
二进制结果求反		1001
十进制结果		-1

如上图所示反码的引入，虽然解决了加法变减法的转换，却引入负零和循环进位等复杂计算逻辑。
补码的出现则进一步简化了运算，补码只需要进行简单加法，舍弃进位即可得到结果。

十进制	原码	反码	补码
1	0001	0001	0001
-2	1010	1101	1110
二进制结果			1111
二进制结果反码			1110
二制结果			1001（-1）

• Integer的边界问题
  通过引入补码，计算机的加减运算简化为了简单的相加，数值在计算机内存中也以补码的形式存储。
  原码 => 补码： 取反加一（符号位不参加运算）
  补码=> 原码： 取反加一（一般情况下，符号位不参加运算）
  在补码中，1000不再表示负零，而是-8。所以给定n位存储长度，可以表达数值范围为-2的n次方到2的（n-1）次方。

由补码求其绝对值补码的公式为，补码取反加一（包括符号位）

以下为给定4位长度的二进制数求绝对值。

十进制	原码	补码	其绝对值原码
-1	1001	1111	0001
-8	1000	1000	1000

-2147483648为int 给定32位最小的值，与-8类似，绝对值与其本身一致。

最后总结

在计算机数值计算时，需要考虑数值精度是否一致和是否有溢出。

1. 数值超过数据类型支持最大精度溢出后，计算结果出错（不仅仅是丢失进度）
2. 数值计算，结果精度就最大的精度
3. Integer计算需要考虑是否有缓存