Java：Integer 128陷阱解析（详细、全面）

阳光穿透心脏的1/2处 2024-03-27 12:02 67阅读 0赞

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#### Java：Integer 128陷阱解析（详细、全面） ####

*  前言
 *  一、封装类Integer介绍
 *  二、Integer 128陷阱详解
 *  总结

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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][Java]

![在这里插入图片描述][a279662bc2b541c29a8a922179a3ae4a.png]  
**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][Java Integer128]

![Alt][]

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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！

[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_46140377/article/details/123404981
[a279662bc2b541c29a8a922179a3ae4a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/a9a482138d724a5e98a23bee84707aa7.png
[Java Integer128]: https://blog.csdn.net/MSSPLANET/article/details/122530816
[Alt]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/3333e7020c3d44f6b5ab01ad95eb44cc.png