Java自動裝箱和拆箱,包裝類緩存機制和JVM調節

關于Java自動裝箱和拆箱

  • 基本數據(Primitive)類型的自動裝箱(autoboxing)、拆箱(unboxing)是自J2SE 5.0開始提供的功能
  • 自動裝箱,個人感覺也就是為了所謂的java泛型,泛型就是一種糖,裝箱是一種糖也就更好解釋了。并且兩者都是編譯器提供的,都存在于編譯期(當然編譯器做的越多,JVM就可以解釋的越快),我想通過反編譯,可以輕松的發現。
  • 自動裝箱:把基本類型用它們對應的引用類型包裝起來,使它們具有對象的特質 Integer a=3(Integer源碼,注釋的信息量很大啊( ̄ ̄)")
/**
     * 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);
    }
  • 自動拆箱:將Integer及Double這樣的引用類型的對象重新簡化為基本類型的數據 int i = new Integer(2)
    /**
     * Returns the value of this {@code Integer} as an
     * {@code int}.
     */
    public int intValue() {
        return value;
    }

基本類型防迷惑

  • 基本類型不管多大,==都返回true,因為基本類型不會比較地址,更不存在equals
        /**
         * 基本類型不管多大,==都返回true,因為基本類型不會比較地址,更不存在equals
         */
        int a1 = 121,a2 = 121;
        int b1 = 128,b2 = 128;
        System.out.println(a1 == a2);//true
        System.out.println(b1 == b2);//true

包裝類所提供的緩存機制

  • 每個整形的包裝類,包括Long、Integer、Short、Byte、Character,都提供了緩存機制(一種優化手段),但是Float、Double沒有,也就沒有==比較的有趣現象了。
        //Integer
        Integer l1 = 12;
        Integer l2 = 12;
        Integer l3 = 128;
        Integer l4 = 128;
        System.out.println(l1 == l2);//true
        System.out.println(l3 == l4);//false
        //Long
        Long l5 = 128L;
        Long l6 = 128L;
        System.out.println(l5 == l6);//false
        Double d1 = 12d;
        Double d2 = 12d;
        System.out.println(d1 == d2);//false
  • 調整JVM參數-XX:AutoBoxCacheMax=250,最大緩存值可以達到-128—250 ,只能調整上限,這和Integer緩存算法實現有關,當然這個參數只對Integer有效,Long...無法調節,通過源碼可以清楚的看到這一點。
    /**
     * 調節虛擬機參數:-XX:AutoBoxCacheMax=250后,最大緩存值可以達到-128——250
     */
    @org.junit.Test
    public void test2(){
        Integer l3 = 250;
        Integer l4 = 250;
        System.out.println(l3 == l4);//true
    }
  • 關于包裝類的equals
    /**
     * Compares this object to the specified object.  The result is
     * {@code true} if and only if the argument is not
     * {@code null} and is an {@code Integer} object that
     * contains the same {@code int} value as this object.
     *
     * @param   obj   the object to compare with.
     * @return  {@code true} if the objects are the same;
     *          {@code false} otherwise.
     */
    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Integer) {
            return value == ((Integer)obj).intValue();
        }
        return false;
    }
  • 關于==,說-128—127存在所謂的常量池因為緩存就是一個靜態數組,可以認為存在常量池),不如說是整形包裝類停供的緩存機制,因為當-128—127是從緩存(xxxCache數組)中取。
  • 每一個整形包裝類里面都有一個,私有靜態內部類XXXCache,里面含有對應類型的固定長度(其實通過JVM參數可以調節)的final cache數組 。見下面源碼(注意注釋):
  /**
     * 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() {}
    }

再看一下Long的(很簡單):

   private static class LongCache {
        private LongCache(){}

        static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];

        static {
            for(int i = 0; i < cache.length; i++)
                cache[i] = new Long(i - 128);
        }
    }

  • 再看一下valueOf的源碼,就會發現如果值在-128—127,會直接從cache(就是一個數組,在XXXCache私有靜態內部類中)中取。
    public static Long valueOf(long l) {
        final int offset = 128;
        //判斷
        if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache
            return LongCache.cache[(int)l + offset];
        }
        //否則直接返回new出來的
        return new Long(l);
    }
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