Java之戳中痛点 - （7）善用Java整型缓存池

先看一段代码：

package com.test;

import java.util.Scanner;

public class IntegerCache {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner input = new Scanner(System.in);
	    while(input.hasNextInt()){
	        int ii = input.nextInt();
	        System.out.println("===" + ii + "的相等判断 ===");
	        //通过两个new产生的Integer对象
	        Integer i = new Integer(ii);
	        Integer j = new Integer(ii);
	        System.out.println("new的对象：" + (i == j));   

	        //基本类型转换为包装类型后比较
	        i = ii;
	        j = ii;
	        System.out.println("基本类型转换的对象：" + (i == j));   

	        //通过静态方法生成的一个实例
	        i= Integer.valueOf(ii);
	        j = Integer.valueOf(ii);
	        System.out.println("valueOf的对象：" + (i == j));
	    }
	}
}

结果：

看看不同数据的测试结果，如果你感兴趣可以测试一下其他的数据，最后发现-128 到 127 基础类型转化的对象和valueOf转化的对象 == 是 true

下面解释一下原因：

1、new产生的Integer对象

　　new声明的就是要生成一个新的对象，2个对象比较内存地址肯定不相等，比较结果为false

2、装箱生成的对象

　　对于这一点首先要说明的是装箱动作是通过Integer.valueOf方法进行的。

　　Integer i = 100; (注意：不是 int i = 100; )

　　实际上，执行上面那句代码的时候，系统为我们执行了：Integer i = Integer.valueOf(100); 此即基本数据类型的自动装箱功能。

//valueOf如何生成对象：

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

这是JDK的源码，low=-128，h=127，这段代码意为如果是-128到127之间的int类型转换为Integer对象，则直接从IntegerCache里获取，来看看IntegerCache这个类

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    // 内部静态数组，容纳-128到127之间的对象
    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() {}
}

结论：

在创建Integer对象，尽量少用new创建，尽量使用valueOf，利用整型池的提高系统性能，通过包装类的valueOf生成包装实例可以提高空间和时间性能。

另外：在判断对象是否相等的时候尽量使用equals方法，避免使用“==”产生非预期结果。

附1：

Integer 可以通过参数改变缓存范围（附：最大值 127 可以通过 JVM 的启动参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改）

-XX:AutoBoxCacheMax 这个参数是设置Integer缓存上限的参数。

理论上讲，当系统需要频繁使用Integer时，或者说堆内存中存在大量的Integer对象时，可以考虑提高Integer缓存上限，避免JVM重复创造对象，提高内存的使用率，减少GC的频率，从而提高系统的性能

理论归理论，这个参数能否提高系统系统关键还是要看堆中Integer对象到底有多少、以及Integer的创建的方式，如果堆中的Integer对象很少，重新设置这个参数并不会提高系统的性能。

即使堆中存在大量的Integer对象，也要看Integer对象是如何产生的

1. 大部分Integer对象通过Integer.valueOf()产生。说明代码里存在大量的拆箱与装箱操作。这时候设置这个参数会系统性能有所提高

2. 大部分Integer对象通过反射，new产生。这时候Integer对象的产生大部分不会走valueOf()方法，所以设置这个参数也是无济于事

附2：

其他缓存的对象：

这种缓存行为不仅适用于Integer对象。我们针对所有整数类型的类都有类似的缓存机制。

Byte 有 ByteCache 用于缓存 Byte 对象（-128 到 127）

Short 有 ShortCache 用于缓存 Short 对象（-128 到 127）

Long 有 LongCache 用于缓存 Long 对象（-128 到 127）

Character 有 CharacterCache 用于缓存 Character 对象（0 到 127）

Float 没有缓存

Doulbe 没有缓存

除了 Integer 可以通过参数改变范围外，其它的都不行。

附3：

关于垃圾回收器：

Integer i = 127;

i = null;   //不会被垃圾回收器回收，这里的代码不会有对象符合垃圾回收器的条件，i 虽然被赋予null，但它之前指向的是cache中的Integer对象，而cache没有被赋null，所以Integer 127这个对象还是存在的

Integer i = 200;

i = null;  //会被垃圾回收器回收，而如果 i 大于127或小于-128，则它所指向的对象将符合垃圾回收的条件