關於Java中你所不知道的Integer詳解

前言

本文主要給大家介紹了關於Java中Integer的相關內容，分享出來供大家參考學習，下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹吧。

實參形參

前些天看到朋友圈分享了一片文章《Java函數的傳參機制――你真的了解嗎？ 》

有些觸發，之前也研究過Java的Integer，所以寫下本文，希望對你有所幫助。

交換

首先來看一個示例。

請用Java完成swap函數，交換兩個整數類型的值。

 public static void test() throws Exception { Integer a = 1, b = 2; swap(a, b); System.out.println("a=" + a + ", b=" + b);}static void swap(Integer a, Integer b){ // 需要實現的部分}

第一次

如果你不了解Java對像在內存中的分配方式，以及方法傳遞參數的形式，你有可能會寫出以下代碼。

 public static void swapOne(Integer a, Integer b) throws Exception { Integer aTempValue = a; a = b; b = aTempValue;}

運行的結果顯示a和b兩個值並沒有交換。

那麼讓我們來看一下上述程序運行時，Java對像在內存中的分配方式:

對像地址分配

由此可以看到，在兩個方法的局部變量表中分別持有的是對a、b兩個對象實際數據地址的引用。

上面實現的swap函數，僅僅交換了swap函數里局部變量a和局部變量b的引用，並沒有交換JVM堆中的實際數據。

所以main函數中的a、b引用的數據沒有發生交換，所以main函數中局部變量的a、b並不會發生變化。

那麼要交換main函數中的數據要​​如何操作呢？

第二次

根據上面的實踐，可以考慮交換a和b在JVM堆上的數據值？

簡單了解一下Integer這個對象，它裡面只有一個對象級int類型的value用以表示該對象的值。

所以我們使用反射來修改該值，代碼如下：

 public static void swapTwo(Integer a1, Integer b1) throws Exception { Field valueField = Integer.class.getDeclaredField("value"); valueField.setAccessible(true); int tempAValue = valueField.getInt(a1); valueField.setInt(a1, b1.intValue()); valueField.setInt(b1, tempAValue);}

運行結果，符合預期。

驚喜

上面的程序運行成後，如果我在聲明一個Integer c = 1, d = 2;會有什麼結果

示例程序如下：

 public static void swapTwo(Integer a1, Integer b1) throws Exception { Field valueField = Integer.class.getDeclaredField("value"); valueField.setAccessible(true); int tempAValue = valueField.getInt(a1); valueField.setInt(a1, b1.intValue()); valueField.setInt(b1, tempAValue);}public static void testThree() throws Exception { Integer a = 1, b = 2; swapTwo(a, b); System.out.println("a=" + a + "; b=" + b); Integer c = 1, d = 2; System.out.println("c=" + c + "; d=" + d);}

輸出的結果如下：

 a=2; b=1c=2; d=1

驚喜不驚喜！意外不意外！刺激不刺激！

深入

究竟發生了什麼？讓我們來看一下反編譯後的代碼：

作者使用IDE工具，直接反編譯了這個.class文件

public static void testThree() throws Exception { Integer a = Integer.valueOf(1); Integer b = Integer.valueOf(2); swapTwo(a, b); System.out.println("a=" + a + "; b=" + b); Integer c = Integer.valueOf(1); Integer d = Integer.valueOf(2); System.out.println("c=" + c + "; d=" + d);}

在Java對原始類型int自動裝箱到Integer類型的過程中使用了Integer.valueOf(int)這個方法了。

肯定是這個方法在內部封裝了一些操作，使得我們修改了Integer.value後，產生了全局影響。

所有這涉及該部分的代碼一次性粘完（PS：不拖拉的作者是個好碼農）：

 public class Integer{ /** * @since 1.5 */ public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i); } 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() {} } }

如上所示Integer內部有一個私有靜態類IntegerCache，該類靜態初始化了一個包含了Integer.IntegerCache.low到java.lang.Integer.IntegerCache.high的Integer數組。

其中java.lang.Integer.IntegerCache.high的取值範圍在[127~Integer.MAX_VALUE - (-low) -1]之間。

在該區間內所有的Integer.valueOf(int)函數返回的對象，是根據int值計算的偏移量，從數組Integer.IntegerCache.cache中獲取，對像是同一個，不會新建對象。

所以當我們修改了Integer.valueOf(1)的value後，所有Integer.IntegerCache.cache[ 1 - IntegerCache.low ]的返回值都會變更。

我相信你們的智商應該理解了，如果不理解請在評論區call 10086。

好了，那麼不在[IntegerCache.low~IntegerCache.high)的部分呢？

很顯然，它們是幸運的，沒有被IntegerCache緩存到，法外之民，每次它們的到來，都會new一邊，在JVM上分配一塊土（內）地（存）。

遐想

如果我把轉換的參數換成類型換成int呢？

 public static void testOne() throws Exception { int a = 1, b = 2; swapOne(a, b); System.out.println("a=" + a + ", b=" + b);}static void swapOne(int a, int b){ // 需要實現的部分}

以作者目前的功力，無解。高手可以公眾號留言，萬分感謝！

至此swap部分已經講完了。

1 + 1

首先讓我們來看一下代碼：

 public static void testOne() { int one = 1; int two = one + one; System.out.printf("Two=%d", two);}

請問輸出是什麼？

如果你肯定的說是2，那麼你上面是白學了，請直接撥打95169。

我可以肯定的告訴你，它可以是[Integer.MIN_VALUE~Integer.MAX_VALUE]區間的任意一個值。

驚喜不驚喜！意外不意外！刺激不刺激！

讓我們再擼（捋）一（一）串（遍）燒（代）烤（碼）。

作者使用IDE工具，直接反編譯了這個.class文件

public static void testOne() { int one = 1; int two = one + one; System.out.printf("Two=%d", two);}

這裡的變量two竟然沒有調用In teger.valueOf(int) ，跟想像的不太一樣，我懷疑這是IDE的鍋。

所以果斷查看編譯後的字節碼。以下為摘錄的部分字節碼：

 LDC "Two=%d"ICONST_1ANEWARRAY java/lang/ObjectDUPICONST_0ILOAD 2INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;AASTOREINVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.printf (Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/io/PrintStream;POP

可以看出確實是IDE的鍋，這裡不僅調用了一次Integer.valueOf(int) ，而且還創建一個Object的數組。

完整的Java代碼應該是如下所示：

 public static void testOne() { int one = 1; int two = one + one; Object[] params = { Integer.valueOf(two) }; System.out.printf("Two=%d", params);}

所以只要在方法調用前修改Integer.IntegerCache.cache[2+128]的值就可以了，所以在類的靜態初始化部分加些代碼。

 public class OnePlusOne { static { try { Class<?> cacheClazz = Class.forName("java.lang.Integer$IntegerCache"); Field cacheField = cacheClazz.getDeclaredField("cache"); cacheField.setAccessible(true); Integer[] cache = (Integer[]) cacheField.get(null); //這裡修改為1 + 1 = 3 cache[2 + 128] = new Integer(3); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void testOne() { int one = 1; int two = one + one; System.out.printf("Two=%d", two); }}

two == 2 ？

在修改完Integer.IntegerCache.cache[2 + 128]的值後，變量two還等於2麼？

 public static void testTwo() { int one = 1; int two = one + one; System.out.println(two == 2); System.out.println(Integer.valueOf(two) == 2);}

上述代碼輸出如下

truefalse

因為two == 2不涉及到Integer裝箱的轉換，還是原始類型的比較，所以原始類型的2永遠等於2。

Integer.valueOf(two)==2的真實形式是Integer.valueOf(two).intValue == 2 ，即3==2，所以是false。

這裡可以看到如果拿一個值為null的Integer變量和一個int變量用雙等號比較，會拋出NullPointException。

這裡的方法如果換成System.out.println("Two=" + two)的形式會有怎樣的輸出？你可以嘗試一下。

後記

XCache

java.lang.Integer.IntegerCache.high

看了IntegerCache類獲取high的方法sun.misc.VM.getSavedProperty ，可能大家會有以下疑問，我們不拖沓，採用一個問題一解答的方式。

1. 這個值如何如何傳遞到JVM中？

和系統屬性一樣在JVM啟動時，通過設置-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=xxx傳遞進來。

2. 這個方法和System.getProperty有什麼區別？

為了將JVM系統所需要的參數和用戶使用的參數區別開，
java.lang.System.initializeSystemClass在啟動時，會將啟動參數保存在兩個地方：

2.1 sun.misc.VM.savedProps中保存全部JVM接收的系統參數。

JVM會在啟動時，調用java.lang.System.initializeSystemClass方法，初始化該屬性。

同時也會調用sun.misc.VM.saveAndRemoveProperties方法，從java.lang.System.props中刪除以下屬性：

• sun.nio.MaxDirectMemorySize
• sun.nio.PageAlignDirectMemory
• sun.lang.ClassLoader.allowArraySyntax
• java.lang.Integer.IntegerCache.high
• sun.zip.disableMemoryMapping
• sun.java.launcher.diag

以上羅列的屬性都是JVM啟動需要設置的系統參數，所以為了安全考慮和隔離角度考慮，將其從用戶可訪問的System.props分開。

2.2 java.lang.System.props中保存除了以下JVM啟動需要的參數外的其他參數。

• sun.nio.MaxDirectMemorySize
• sun.nio.PageAlignDirectMemory
• sun.lang.ClassLoader.allowArraySyntax
• java.lang.Integer.IntegerCache.high
• sun.zip.disableMemoryMapping
• sun.java.launcher.diag

PS：作者使用的JDK 1.8.0_91

Java 9的IntegerCache

幻想一下，如果以上淘氣的玩法出現在第三方的依賴包中，絕對有一批程序員會瘋掉（請不要嘗試這麼惡劣的玩法，後果很嚴重）。

慶幸的是Java 9對此進行了限制。可以在相應的module中編寫module-info.java文件，限制了使用反射來訪問成員等，按照需要聲明後，代碼只能訪問字段、方法和其他用反射能訪問的信息，只有當類在相同的模塊中，或者模塊打開了包用於反射方式訪問。詳細內容可參考一下文章：

在Java 9 裡對IntegerCache 進行修改？

感謝Lydia和飛鳥的寶貴建議和辛苦校對。

最後跟大家分享一個java中Integer值比較不注意的問題：

先來看一個代碼片段：

 public static void main(String[] args) { Integer a1 = Integer.valueOf(60); //danielinbiti Integer b1 = 60; System.out.println("1:="+(a1 == b1)); Integer a2 = 60; Integer b2 = 60; System.out.println("2:="+(a2 == b2)); Integer a3 = new Integer(60); Integer b3 = 60; System.out.println("3:="+(a3 == b3)); Integer a4 = 129; Integer b4 = 129; System.out.println("4:="+(a4 == b4)); }

這段代碼的比較結果，如果沒有執行不知道各位心中的答案都是什麼。

要知道這個答案，就涉及到Java緩衝區和堆的問題。

java中Integer類型對於-128-127之間的數是緩衝區取的，所以用等號比較是一致的。但對於不在這區間的數字是在堆中new出來的。所以地址空間不一樣，也就不相等。

Integer b3=60 ,這是一個裝箱過程也就是Integer b3=Integer.valueOf(60)

所以，以後碰到Integer比較值是否相等需要用intValue()

對於Double沒有緩衝區。

答案

1:=true

2:=true

3:=false

4:=false

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對武林網的支持。