IntegerCache

yiliang 發布于2019-08-15 17:50 / 3290人閱讀

摘要：類實際上是中中的緩存類，目的是節省內存消耗，提高程序性能。而當堆內存中的對象存儲非常多時，就有可能造成內存泄漏。使用頻率高創建對象也就越多，堆內存中的對象也就越多，所以也就會可能發生上述中的內存溢出等問題。

面試題：問以下代碼輸出的結果是多少？

public class IntegerTest {

    @Test
    public void test() {
        Integer a = 127;
        Integer b = 127;
        System.out.println(String.format("運行結果：%s", a == b));
        a = 128;
        b = 128;
        System.out.println(String.format("運行結果：%s", a == b));
    }

}

如果不仔細看上面的代碼，那么我想很多人都會很快的說出運行的結果。但如果仔細查看代碼，卻不知道上述代碼中的要考察的相關知識時，我想也不一定能準確說出正確的運行結果。那么下面我們看一下上述代碼的運行結果：

運行結果：true
運行結果：false

你猜對了嗎？為什么上面的代碼顯示的結果居然是不一樣的呢？下面我們詳細分析一下上述代碼主要考察的知識點。

上述代碼主要考察的是Java中Integer包裝類對象的知識。但在這里有一個很隱性的知識點，也就IntegerCache對象。也就是因為這個對象的存在才導致上述代碼中運行的結果不一致的。下面我們來了解一下Java中IntegerCache對象的知識。

IntegerCache

IntegerCache類實際上是Java中Integer中的緩存類，目的是節省內存消耗，提高程序性能。因為我們知道，在Java中每創建一個對象，都會將對象存儲在堆內存中。而當堆內存中的對象存儲非常多時，就有可能造成內存泄漏。而在我們日常的項目開發中我們使有用Integer類型的頻率非常高。使用頻率高創建對象也就越多，堆內存中的對象也就越多，所以也就會可能發生上述中的內存溢出等問題。所以Java為了解決上述問題。于是設計了IntegerCache類，看名字就知道IntegerCache是個緩存類，既然是緩存類，目的就是可以將相關的數據緩存下來，這里的數據指的就是Integer類的值。也就是上述代碼中的等于右邊的數值。那既然IntegerCache類可以緩存數字，為什么上述代碼中的結果不一樣呢？這個原因就是IntegerCache類有一個緩存范圍。IntegerCache類緩存的數據范圍為是-128到127之間。所以上述代碼中前兩行代碼中輸出結果為true（127在IntegerCache類緩存的數據范圍內，于是將127緩存起來，當程序在使用這個127數字時，因為緩存中已經有了，于是直接使用緩存中的127，所以結果為true），而后二行代碼輸出的結果為false（超出IntegerCache類的緩存范圍，于是不能緩存,所以創建了新的對象，既然是新的對象結果顯然是false）。

為了驗證我們上述我說的，我們看一下IntegerCache類的底層實現。下面為源碼：

 /**
     * 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=} 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() {}
    }

看源碼中的注釋我們知道，我們可以通過Jvm中的AutoBoxCacheMax參數來重新設置IntegerCache類的緩存范圍。并且我們知道IntegerCache類使用了Integer cache[] 數據緩存數值。

這就是上述面試題中所要考察的相關知識，實際上除IntegerCache類之外，在Java中還提供了ByteCache、ShortCache、LongCache、CharacterCache等緩存對象，其中前三個緩存對象的緩存范圍都是-128 到 127。而CharacterCache緩存對象則是0到127。這就是Java中IntegerCache類相關的知識，如有考慮不周，或者輸寫有誤的地方，歡迎留言，謝謝。

原文鏈接：http://jilinwula.com/article/...

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