Java：Integer 128陷阱解析（详细、全面）

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前言

在后端开发中，有时需要对Integer的对象进行赋值
例如：

Integer a = 1;

这本身是一种常见、简单的赋值方法，很多开发者都会如此使用。
但是这种用法藏着一个陷阱，我们将这个陷阱简称为Java的 Integer 128陷阱。
本文从Java源码的角度详细分析了这个陷阱出现的原因。

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一、封装类Integer介绍

Java语言是面向对象的编程语言，而基本数据类型声明的变量并不是对象，为其提供包装类，增强了Java面向对象的性质。

java针对每一个基本数据类型都设计了一个包装类，例如 int 对应 Integer

图片和部分内容参考自：Java的包装类

拓展：包装类的自动拆装箱机
进行基本类型数据和包装类对象之间的互转时：

//创建包装类对象有两种方式：new关键字、valueOf()方法。
Integer num1 = new Integer(1);	//基本数据类型转为包装类
Integer integer = Integer.valueOf(10);//基本数据类型转为包装类
int num2 = num1.intValue();		//包装类型转为基本数据类型
System.out.println(num1 +"	"+ num2);
为了方便使用和性能优化，提供了自动拆装箱机制

//包装类中的自动装箱拆箱机制
Integer  num1 = 1;		//自动装箱
int num2 = num1;		//自动拆箱
System.out.println(num1 +"	"+ num2);

二、Integer 128陷阱详解

了解了包装类的基本内容，我们接下来介绍Integer 128陷阱的具体内容。

public static void main(String[] args) {
    Integer a1 = 127;
    Integer a2 = 127;
    Integer b1 = 128;
    Integer b2 = 128;
    int c1 = 128;
    int c2 = 128;
    System.out.println(a1 == a2);
    System.out.println(b1 == b2);
    System.out.println(c1 == c2);
}

按照常理来说运行的输出结果是：

true
true
true

但颠覆认知的是，实际运行的输出结果是：

true
false
true

难道b1或b2的值不等于128吗？当然不是。

那问题出在哪里？

为了介绍这个现象出现的原因，我们先看 Integer.valueOf() 的源码

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

从源码中可以看出，调用Integer.valueOf()方法时，返回值是先去找数值是否在cache数组中，如果在直接返回；如果不在，则新建一个对象返回。

接下来看 IntegerCache 的源码：

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 =
	          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() {}
    }

从 IntegerCache 的源码中可以看出，cache数组存放了从-128~127总共256个Integer对象。

综上所述：Java设计时为了减少 Integer 对象创建的开销，提升整体效率，预先创建好了共256个Integer对象供使用。调用 valueOf() 方法时，如果传入的 int 值在 -128~127 的范围中，则直接返回预先创建好的对象，如果不在范围中，则创建一个新的 Integer 对象返回。

可以总结为：

• 如果传入value数值在 -128~127 范围内，那么所有在这个范围内被创建的对象实际都指向同一个 IntegerCache 数组，地址即被预创建 Integer 对象所在的地址

• 如果传入value数值不在范围内，那么每次被创建的对象都指向一个新的且不同的地址，即通过 new关键字由JVM分配的新地址

图片和部分内容参考自：Java Integer128陷阱详解

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总结

本文介绍了Java的包装类，并介绍了自动拆箱装箱机制。最后从源码的角度对Integer 128陷阱进行解析，非常详细且通俗易懂。
希望对大家有用！