第7講 int和Integer有什麼差別？

int和Integer有什麼差別？談談Integer的值緩存範圍

int

是我們常說的整形數字，是Java的8個原始資料類型

（Primitive Types， boolean、 byte 、 short、 char、 int、 float、 double、 long）之一。 Java語言雖然号稱一切都是對象，但原始資料類型是例外。

Integer

是int對應的包裝類，它有一個int類型的字段存儲資料，并且提供了基本操作，比如數學運算、 int和字元串之間轉換等。在Java 5中，引入了自動裝箱和自動拆箱功能

（boxing/unboxing）， Java可以根據上下文，自動進行轉換，極大地簡化了相關程式設計。

關于Integer的值緩存

這涉及Java 5中另一個改進。建構Integer對象的傳統方式是直接調用構造器，直接new一個對象。但是根據實踐，我們發現大部分資料操作都是集中在有

限的、較小的數值範圍，因而，在Java 5中新增了靜态工廠方法valueOf，在調用它的時候會利用一個緩存機制，帶來了明顯的性能改進。按照Javadoc， 這個值預設緩存

是-128到127之間。

知識擴充

了解自動裝箱、拆箱

自動裝箱實際上算是一種文法糖。它們發生在編譯階段，也就是生成的位元組碼

是一緻的

前面提到的整數， javac替我們自動把裝箱轉換為Integer.valueOf()，把拆箱替換為Integer.intValue() ，這似乎這也順道回答了另一個問題，既然調用的是Integer.valueOf，

自然能夠得到緩存的好處啊。

緩存機制并不是隻有Integer才有，同樣存在于其他的一些包裝類，比如：

• Boolean，緩存了true/false對應執行個體，确切說，隻會傳回兩個常量執行個體Boolean.TRUE/FALSE。
• Short，同樣是緩存了-128到127之間的數值
• Byte，數值有限，是以全部都被緩存
• Character，緩存範圍’\u0000’ 到 ‘\u007F’。

源碼分析

Integer的緩存範圍雖然預設是-128到127，但是在特别的應用場景，比如我們明确知道應用會頻繁使用更大的數值，這時候應該怎麼辦呢？

（一）

緩存上限值實際是可以根據需要調整的， JVM提供了參數設定：

-XX:AutoBoxCacheMax=N
           

實作在IntegerCache的靜态初始化塊裡

/**
     * 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=<size>} 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() {}
    }
           

（二）

字元串是不可變的，保證了基本的資訊安全和并發程式設計中的線程安全。如果你去看包裝類裡存儲數值的成員變量“value”，你會發現，

不管是Integer還Boolean等，都被聲明為“private fnal”，是以，它們同樣是不可變類型！

（三）

Integer等包裝類，定義了類似SIZE或者BYTES這樣的常量，這反映了什麼樣的設計考慮呢？

開發者無需擔心資料的位數差

異。

原始類型線程安全

如果有線程安全的計算需要，建議考慮使用類

似AtomicInteger、 AtomicLong這樣的線程安全類。

部分比較寬的資料類型，比如foat、 double，甚至不能保證更新操作的原子性，可能出現程式讀取到隻更新了一半資料位的數值！

值緩存面試題

public class main {

	public static void main(String[] args) {
        Integer i1 = 127;  
        Integer i2 = 127;  
        System.err.println(i1 == i2);  //true
          
        i1 = 128;  
        i2 = 128;  
        System.err.println(i1 == i2);  //false
	}
}
           

結果

true
false
           

java對象結構

Java對象要比原始資料類型開銷大的多。你知道對象的記憶體結構是什麼樣的嗎？比如，

對象頭的結構。如何計算或者擷取某個Java對象的大小?

對象的記憶體結構是什麼樣的？

對象在記憶體中存儲的布局可以分為三塊區域：

• 對象頭（Header）有兩部分,
  • markWord
    • markword包括存儲對象自身的運作時資料， 如哈希碼（HashCode）、 GC分代年齡、鎖狀态标志、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時間戳
  • Class對象指針：确定對象是哪個類的執行個體
• 執行個體資料（Instance Data）:對象存儲的真正有效資訊,也是在程式代碼中所定義的各種類型的字段内容
• 對齊填充（Padding）:它僅僅起着占位符的作用

資料：

java對象在記憶體中的結構（HotSpot虛拟機）

《深入了解java虛拟機》2.3章節

參考：

極客時間：《Java核心技術面試精講》

本筆記根據專欄主題進行學習筆記，雖然參考了許多做了筆記，但是加上了自己的整理，跟原作者的行文可能有很大偏差。如果想檢視原版請自行搜尋。謝謝