理解JDK1.5的自动装箱拆箱
JDK1.5的升级引入了装箱和拆箱概念,简单说就是为了简化书写。
JDK1.5之前,创建Integer对象是需要这么写的 Integer i = new Integer("3");
JDK1.5之后,有了自动装箱,创建Integer对象时,我们可以这样写 Integer i = 5;
int num = 3;
num = num + 4;
//这样写在JDK1.5中是没有问题的
Integer x = 3;
x = x + 4;
这样以来Integer就拥有了和 int 基本类型一样的能力。表面看起来对象变的可以直接进行运算,这对编程来说方便了很多。
装箱:
由 Integer x = new Integer(3); 简化成:Integer i = 3; 可以理解为java自动帮我们做了 x = new Integer(3)的操作。
拆箱:
x = x + 4; 对象是不能直接用来进行运算的,所以java会自动的做拆箱的操作,把(x+4)中的 x 自动拆箱(也就是调用Integer的intValue()方法,把x转换为int类型进行运算),当运算完成之后会把运算结果再次使用装箱赋值给 x 。【整个表达式先拆箱运算完成之后再装箱】
Integer的特殊之处
Integer a = new Integer(127);
Integer b = new Integer(127);
System.out.println(a==b);//false
System.out.println(a.equals(b));//true Integer c = 127;//JDK1.5以后,自动装箱如果装箱的是一个字节那么该数据会被共享 不会重新开辟空间
Integer d = 127;
System.out.println(c==d);//true
System.out.println(c.equals(d));//true
通过测试上面代码的测试结果看出,JDK1.5以后Integer自动装箱的数据如果是一个字节,那么该数据会被共享,不会重新开辟新的空间。
这就与我们上面说的装箱拆箱操作相矛盾了,如果Integer x = 3 真的代替了 Integer x = new Integer(3); 这里已经使用了new,怎么可能会不开辟新的空间呢?
如果不开辟空间的话,那么共享数据总要存在于一块共享空间之内,难道会像字符串那样维护了一个常量池?
/**
* 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 -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) {
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);
}
high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
} private IntegerCache() {}
}
通过查找源码发现,原来Integer类内部维护了一个静态内部类,这是JDK1.5中,为 Integer 的操作引入了一个新的特性,用来节省内存和提高性能。整型对象在内部实现中通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。
Javadoc 详细的说明这个类是用来实现缓存支持,并支持 -128 到 127 之间的自动装箱过程。最大值 127 可以通过 JVM 的启动参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改。 缓存通过一个 for 循环实现。从小到大的创建尽可能多的整数并存储在一个名为 cache 的整数数组中。这个缓存会在 Integer 类第一次被使用的时候被初始化出来。以后,就可以使用缓存中包含的实例对象,而不是创建一个新的实例(在自动装箱的情况下)。
通过查看Integer的构造方法发现,没有一个构造方法会从IntegerCache中取值,很显然自动装箱的操作并不是通过new Integer()来完成的。应该是通过其他的方法!
/**
* Returns an {@code Integer} instance representing the specified
* {@code int} value. If a new {@code Integer} instance is not
* required, this method should generally be used in preference to
* the constructor {@link #Integer(int)}, as this method is likely
* to yield significantly better space and time performance by
* caching frequently requested values.
*
* This method will always cache values in the range -128 to 127,
* inclusive, and may cache other values outside of this range.
*
* @param i an {@code int} value.
* @return an {@code Integer} instance representing {@code i}.
* @since 1.5
*/
public static Integer valueOf(int i) {
assert IntegerCache.high >= 127;
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
通过查看源码发现valueOf(int i)【只有这一个方法,其他的重载方法未操作IntegerCache】中出现了对IntegerCache的操作。看源码我们了解到如果传入的-128<i<127 就会从IntegerCache的cache数组中取出共享数据,如果不在这个范围之内则使用new Integer(i)。
由此也就彻底明白了装箱拆箱的内幕!
总结:
> 装箱使用的是valueOf(int i)
> 拆箱使用的是intValue();
其实这种缓存行为不仅适用于Integer对象,针对所有整数类型的类都有类似的缓存机制。
有 ByteCache 用于缓存 Byte 对象
有 ShortCache 用于缓存 Short 对象
有 LongCache 用于缓存 Long 对象
有 CharacterCache 用于缓存 Character 对象
Byte、Short、Long有固定范围:-128~127,对于 Character范围是:0~127。
除了Integer可以通过参数改变范围外,其他对象都不可以。
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