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8.1.4包装类的缓存问题


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      整型、char类型所对应的包装类,在自动装箱时,对于-128~127之间的值会进行缓存处理,其目的是提高效率。

      缓存处理的原理为:如果数据在-128~127这个区间,那么在类加载时就已经为该区间的每个数值创建了对象,并将这256个对象存放到一个名为cache的数组中。每当自动装箱过程发生时(或者手动调用valueOf()时),就会先判断数据是否在该区间,如果在则直接获取数组中对应的包装类对象的引用,如果不在该区间,则会通过new调用包装类的构造方法来创建对象。

      下面我们以Integer类为例,看一看Java为我们提供的源码,加深对缓存技术的理解,如示例8-7所示。

【示例8-7】Integer类相关源码如下:

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

      这段代码中我们需要解释下面几个问题:

      1. IntegerCache类为Integer类的一个静态内部类,仅供Integer类使用。

      2. 一般情况下 IntegerCache.low为-128,IntegerCache.high为127,IntegerCache.cache为内部类的一个静态属性,如示例8-8所示。

【示例8-8】IntegerCache类相关源码如下:

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() {}
}

      由上面的源码我们可以看到,静态代码块的目的就是初始化数组cache的,这个过程会在类加载时完成。

      下面我们做一下代码测试,如示例8-9所示。

【示例8-9】测试代码

public class Test3 {
	public static void main(String[] args) {
		Integer in1 = -128;
		Integer in2 = -128;
		System.out.println(in1 == in2);//true 因为123在缓存范围内
		System.out.println(in1.equals(in2));//true
		Integer in3 = 1234;
		Integer in4 = 1234;
		System.out.println(in3 == in4);//false 因为1234不在缓存范围内
		System.out.println(in3.equals(in4));//true
	}
}

      执行结果如图8-6所示:

图8-6 示例8-9运行效果图.png

图8-6 示例8-9运行效果图

      示例8-9的内存分析如图8-7所示:

图8-7 示例8-9的内存分析图.png

图8-7 示例8-9的内存分析图

注意

      1. JDK1.5以后,增加了自动装箱与拆箱功能,如:

Integer i = 100;  int j = new Integer(100);

      2. 自动装箱调用的是valueOf()方法,而不是new Integer()方法。

      3. 自动拆箱调用的xxxValue()方法。

      4. 包装类在自动装箱时为了提高效率,对于-128~127之间的值会进行缓存处理。超过范围后,对象之间不能再使用==进行数值的比较,而是使用equals方法。

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