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
| 類 | 是否有Cache | 最小值 | 最大值 |
|---|---|---|---|
| Boolean | 無 | -- | -- |
| Byte | ByteCache | -128 | 127(固定) |
| Short | ShortCache | -128 | 127(固定) |
| Character | CharacterCache | 0 | 127(固定) |
| Integer | IntegerCache | -128 | java.lang.Integer.IntegerCache.high |
| Long | LongCache | -128 | 127(固定) |
| Float | 無 | -- | -- |
| Double | 無 | -- | -- |
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:
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。
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。